khảo sát và tối ưu hóa quy trình xác định photpho bằng phương pháp so màu xanh...

8/20/2019 Khảo sát và tối ưu hóa quy trình xác định photpho bằng phương pháp so màu xanh molybden

http://slidepdf.com/reader/full/khao-sat-va-toi-uu-hoa-quy-trinh-xac-dinh-photpho-bang-phuong 1/71

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

KHẢO SÁT VÀ TỐI ƢU HÓA QUY TRÌNH XÁC

ĐỊNH PHOTPHO BẰNG PHƢƠNG PHÁP SO MÀU

XANH MOLYBDEN

Giáo viên hướng dẫn: Th.S HỒ VĂN TÀI

Sinh viên thực hiện: TÔ THỊ BÍCH NGUYỆT

Mã số sinh viên: 10251501

Lớp: DHPT6Khoá: 2010 – 2014

TP. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2014

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú



TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

KHẢO SÁT VÀ TỐI ƢU HÓA QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH

PHOTPHO BẰNG PHƢƠNG PHÁP SO MÀU XANH

MOLYBDEN

Giáo viên hướng dẫn: Th.S HỒ VĂN TÀI

Sinh viên thực hiện: TÔ THỊ BÍCH NGUYỆT

Mã số sinh viên: 10251501

Lớp: DHPT6

Khoá: 2010 – 2014

TP. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2014







i

TRƢỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

----- // -----

CỘ NG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do - Hạnh phúc

----- // -----

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Họ và tên sinh viên: Tô Thị Bích Nguyệt

MSSV: 10251501

Chuyên ngành: K ỹ thuật phân tích

Lớp: ĐHPT6 1. Tên đề tài đồ án chuyên ngành: Khảo sát, tối ƣu hóa quy trình xác định

Photpho bằng phƣơng pháp so màu xanh Molybden.

2. Nhiệm vụ:

- Tổng quan về Photpho và các phƣơng pháp xác định Photpho.

- Tổng quan về phƣơng pháp trắc quang.

- Khảo sát, tối ƣu hóa quy trình xác định Photpho bằng phƣơng pháp so màu

xanh Molybden.

- Khảo sát hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp phân tích.

3. Ngày giao đồ án chuyên ngành: 11/11/2013

4. Ngày hoàn thành đồ án chuyên ngành: 30/06/2014

5. Họ tên giáo viên hƣớ ng dẫn: ThS. Hồ Văn Tài

Tp. H ồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 20…TRƯỞ NG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚ NG DẪN

CHUYÊN NGÀNH







ii

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin gửi lờ i cảm ơn chân thành nhất đến Ban giám hiệu trƣờng Đạihọc Công nghiệ p TP.HCM và các thầy cô Khoa Công nghệ Hóa đã tận tình truyền

đạt kiến thức trong suốt bốn năm học tậ p. Vốn kiến thức tích lũy ấy không chỉ là

nền tảng cho quá trình nghiên cứu, thực hiện đồ án chuyên ngành sau này mà còn

là hành trang quý báu giúp chúng em thêm vững tin vào công việc tƣơng lai.

Em cũng xin gửi lờ i cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến thầy Hồ Văn Tài đã

tận tình hƣớ ng dẫn, định hƣớ ng, hỗ tr ợ kiến thức giúp chúng em khắc phục nhữngkhó khăn trong quá trình thực hiện báo cáo đồ án chuyên ngành này.

Ngoài ra, chúng em cũng xin cảm ơn các anh chị trong thƣ viện trƣờng Đại học

Công Nghiệp TP.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi để chúng em có thể thu thậ p tài

liệu hoàn thành tốt bài báo đồ án chuyên ngành này.

Sau cùng, cảm ơn các bạn đã luôn sát cánh, chia sẻ và động viên tôi trong suốt

thờ i gian này.

Sinh viên thực hiện







iii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN

...................................................................................................................................................

.. ................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

Phần đánh giá: - Ý thức thực hiện: ........................................................................................................

- Nội dung thực hiện: ....................................................................................................

- Hình thức trình bày: ...................................................................................................

- Tổng hợ p k ết quả: .......................................................................................................

Điểm bằng số: .....................................Điểm bằng chữ:...........................................

Tp. H ồ Chí Minh, ngày ..... tháng ..... năm 2014

Giáo viên hƣớ ng dẫn

Th.S Hồ Văn Tài







iv

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

Phần đánh giá: - Ý thức thực hiện: .................................................................................

- Nội dung thực hiện:..............................................................................

- Hình thức trình bày: .............................................................................

- Tổng hợ p k ết quả: ................................................................................

Điểm bằng số: ........................... Điểm bằng chữ: .................................

Tp. H ồ Chí Minh, ngày ..... tháng ..... năm 2014Giáo viên phản biện







v

MỤC LỤC

MỤC LỤC ............................................................................................................................ v

DANH MỤC BẢ NG BIỂU............................................................................................ viii

DANH MỤC HÌNH Ả NH.................................................................................................ix

DANH MỤC VIẾT TẮT.................................................................................................... x

LỜI MỞ ĐẦU .....................................................................................................................xi

CHƢƠNG 1: TỔ NG QUAN LÝ THUYẾT ...................................................................1

1.1. Tổng quan về nƣớ c ......................................................................................................1

1.1.1. Nƣớ c trong thiên nhiên ............................................................................................1

1.1.2. Nƣớ c dùng trong công nghiệ p và sinh hoạt...........................................................3

1.1.3. Nƣớ c thải....................................................................................................................3

1.2. Tổng quan về photpho .................................................................................................5

1.2.1. Giớ i thiệu chung về photpho ...................................................................................5

1.2.2. Sự tồn tại của photpho..............................................................................................5

1.2.3. Tính chất hóa học......................................................................................................7

1.2.4. Độc tính của Photpho đối với con ngƣờ i ...............................................................7

1.2.5. Ảnh hƣở ng của Photpho đến môi trƣờ ng...............................................................7

1.2.6. Vòng tuần hoàn của Photpho trong tự nhiên .........................................................8

1.2.7. Các hợ p chất photpho...............................................................................................9

1.3. Các phƣơng pháp xác định Photpho ....................................................................... 13

1.3.1. Xác định Photpho bằng phƣơng pháp khối lƣợ ng ............................................. 13

1.3.2. Xác định Photpho bằng phƣơng pháp thể tích vớ i thuốc thử molypdat ......... 13

1.3.3. Xác định Photpho bằng phƣơng pháp trắc quang vớ i thuốc thử molypdat. ... 13

1.3.4. Xác định Photpho bằng phƣơng pháp trắc quang vớ i thuốc thử molypdat .... 14

1.3.5. Xác định Photpho bằng phƣơng pháp trắc quang sử dụng tác nhân khử thiếc

clorua .................................................................................................................................. 14

1.3.6. Xác định Photpho bằng phƣơng pháp trắc quang sử dụng tác nhân khử acid

ascorbic .............................................................................................................................. 14







vi

1.3.7. Xác định photpho bằng phƣơng pháp sắc kí ion................................................ 15

1.3.8. So sánh đánh giá các phƣơng pháp...................................................................... 15

1.4. Tổng quan về phƣơng pháp trắc quang .................................................................. 16

1.4.1. Đại cƣơng về phƣơng pháp trắc quang ............................................................... 16

1.4.2. Các định luật hấp thu cơ bản ................................................................................ 17

1.4.3. Phân loại các phƣơng pháp trắc quang................................................................ 18

1.4.4. Các đại lƣợng thƣờng dùng trong phƣơng pháp trắc quang ............................. 18

1.4.5. Nguyên tắc và cơ sở định lƣợ ng của phƣơng pháp trắc quang ........................ 19

1.4.6. Các phƣơng pháp phân tích định lƣợ ng dùng trong tr ắc quang....................... 20

1.4.7. Các yếu tố ảnh hƣở ng........................................................................................... 23

CHƢƠNG 2: THỰ C NGHIỆM ...................................................................................... 24

2.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................. 24

2.2. Thiết bị và hóa chất ................................................................................................... 24

2.2.1. Thiết bị .................................................................................................................... 24

2.2.2. Hóa chất .................................................................................................................. 24

2.3. Nội dung thực nghiệm .............................................................................................. 25

2.3.1. Khảo sát bƣớ c sóng tối ƣu của phƣơng pháp. .................................................... 25

2.3.2. Khảo sát vai trò của K(SbO)C4H4O6.1/2H2O..................................................... 26

2.3.3. Khảo sát ảnh hƣở ng của hàm lƣợ ng H2SO4 ....................................................... 26

2.3.4. Khảo sát ảnh hƣở ng của thể tích thuốc thử lên phổ hấ p thụ của amoni

molypdat. ........................................................................................................................... 26

2.3.5. Khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợ ng của K(SbO)C4H4O6.1/2H2O ......................... 27

2.3.6. Khảo sát ảnh hƣở ng của tác nhân khử lƣợ ng axit ascobic ............................... 27

2.3.7. Khảo sát ảnh hƣở ng của thời gian đến sự bền màu của phức chất .................. 27

2.3.8. Khảo sát khoảng tuyến tính, LOD, LOQ ............................................................ 28

2.3.9. Khảo sát hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp...................................................... 30

2.3.10. Hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp ................................................................... 30

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬ N ................................................................ 31

3.1. Khảo sát bƣớ c sóng tối ƣu của phƣơng pháp. ....................................................... 31

3.2. Khảo sát vai trò của K(SbO)C4H4O6.1/2H2O ........................................................ 32







vii

3.3. Khảo sát ảnh hƣở ng của của tỷ lệ [H+]/[Mo] ........................................................ 32

3.4. Khảo sát ảnh hƣở ng của hàm lƣợ ng amoni molypdat .......................................... 37

3.5. Khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợ ng của (KSbO)C4H4O6.1/2H2O............................. 38

3.6. Khảo sát ảnh hƣở ng hàm lƣợ ng của tác nhân khử axit ascobic .......................... 40

3.7. Khảo sát ảnh hƣở ng của thời gian đến sự bền màu của phức chất ..................... 41

3.8. K ết quả khảo sát LOD, LOQ, khoảng tuyến tính ................................................. 43

3.9. Khảo sát ảnh hƣở ng của ion cản tr ở Silic .............................................................. 45

3.10. Hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp ...................................................................... 48

K ẾT LUẬ N ....................................................................................................................... 50

KIẾ N NGHỊ ...................................................................................................................... 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 52







viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Bảng so sánh, đánh giá các phƣơng pháp .................................................... 15

Bảng 2.1. Khảo sát phổ hấ p thu của phức màu của P và thuốc thử ........................... 25

Bảng 3.1. K ết quả khảo sát tỷ lệ [H+]/[Mo] ở 0.4mgP/L............................................. 32

Bảng 3.2. K ết quả khảo sát tỷ lệ [H+]/[Mo] ở 1 mgP/L ............................................... 35

Bảng 3.3. K ết quả khảo sát ảnh hƣở ng của hàm lƣợ ng amoni molypdat .................. 37

Bảng 3.4. K ết quả khảo sát ảnh hƣở ng của hàm lƣợ ng (KSbO)C4H4O6 .1/2H2O ..... 38

Bảng 3.5. K ết quả khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợ ng của tác nhân khử axit ascobic .. 40

Bảng 3.6. K ết quả khảo sát ảnh hƣở ng của thời gian đến sự bền màu của phức chất

............................................................................................................................................. 41

Bảng 3.7. K ết quả khảo sát LOD, LOQ....................................................................43

Bảng 3.8. K ết quả khảo sát xây dựng khoảng tuyến tính ............................................ 44

Bảng 3.9. K ết quả hệ số tƣơng quan .............................................................................. 44

Bảng 3.10. K ết quả khảo sát ảnh hƣở ng của ion cản tr ở Silic .................................... 46

Bảng 3.11. K ết quả hiệu suất thu hồi ............................................................................. 49







ix

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1. Giản đồ phân tách các dạng của photphat .......................................................6

Hình 1.2. Vòng tuần hoàn của Photpho trong tự nhiên ..................................................8

Hình 3.1. Phổ hấ p thu của P_PO43- vớ i thuốc thử ........................................................ 31

Hình 3.2. Phổ hấ p thu của P_PO43- vớ i thuốc thử có antimon và không có antimon

............................................................................................................................................. 32

Hình 3.3. K ết quả khảo sát tỷ lệ [H+]/[Mo] ở 0.4 mgP/L ............................................ 34

Hình 3.4. K ết quả khảo sát tỷ lệ [H

+

]/[Mo] ở 1 mgP/L ............................................... 36

Hình 3.5. K ết quả khảo sát ảnh hƣở ng của hàm lƣợ ng (KSbO)C4H4O6.1/2H2O ..... 38

Hình 3.6. K ết quả khảo sát hàm lƣợ ng antimon tatrat ................................................. 39

Hình 3.7. K ết quả khảo sát hàm lƣợ ng của tác nhân khử axit ascobic ...................... 41

Hình 3.8. K ết quả khảo sát ảnh hƣở ng của thời gian đến sự bền màu của phức chất

............................................................................................................................................. 42

Hình 3.9. Khoảng tuyến tính tuân theo định luật Lambert – beer .............................. 45

Hình 3.10. K ết quả khảo sát ảnh hƣở ng của ion cản tr ở Silic qua quét phổ ............. 46

Hình 3.11. K ết quả khảo sát ảnh hƣở ng của ion cản tr ở Silic qua quét phổ ở P_0.4

ppm ..................................................................................................................................... 47

Hình 3.12. K ết quả khảo sát ảnh hƣở ng của ion cản tr ở Silic qua quét phổ ở P_1

ppm ..................................................................................................................................... 48







x

DANH MỤC VIẾT TẮT

LOD: Giớ i hạn phát hiện

LOQ: Giớ i hạn định lƣợ ng

A: độ hấ p thu

C: nồng độ







xi

LỜI MỞ ĐẦU

Nƣớ c là các nguồn tài nguyên vô cùng quý giá mà con ngƣờ i sử dụng hoặc có

thể sử dụng vào những mục đích khác nhau. Nƣớc đƣợ c dùng trong các hoạt

động nông nghiệ p, công nghiệ p, dân dụng, giải trí và môi trƣờ ng. Hầu hết các hoạt

động trên đều cần nƣớ c. Tình tr ạng ô nhiễm nguồn nƣớ c không chỉ tác động đến đờ i

sống thủy sinh mà còn gây ảnh hƣở ng lớn đến đờ i sống sức khỏe con ngƣờ i.

Vì vậy việc kiểm tra chất lƣợng nƣớc đóng vai trò vô cùng quan trọng. Một

trong những chỉ tiêu quan tr ọng là xác định hàm lƣợng photpho trong nƣớ c.Phospho là một nguyên tố dinh dƣỡng đƣợ c các vi sinh vật sử dụng để phát

triển. Trong nƣớc và nƣớ c thải, nó k ết hợ p vớ i oxi tạo thành hợ p chất phosphate.

Phospho đi từ nhiều nguồn bao gồm phân bón nông nghiệp, nƣớ c thải sinh hoạt,

chất tẩy r ửa, chất thải quá trình công nghiệp và hình thành địa chất. Việc xả nƣớ c

thải có chứa phospho có thể làm cho tảo phát triển vớ i số lƣợ ng lớ n gây ra các vấn

đề thiếu oxi gây chết cá và các vi sinh vật khác trong dòng. Vì lý do quan tr ọng này

việc xác định hàm lƣợ ng phospho vô cùng quan tr ọng.Có r ất nhiều phƣơng pháp xác định phospho nhƣ phƣơng pháp khối lƣợ ng, thể tích,

sắc kí,… trong đó phƣơng pháp quang phổ hấ p thụ phân tử UV-Vis là phƣơng pháp

phân tích thông dụng trong phòng thí nghiệm để xác định các chất từ vi lƣợng đến

bán vi lƣợng, để xác định hàm lƣợ ng phospho có hai dạng phức thƣờ ng sử dụng là

phức màu vàng và phức màu xanh. Trong đó dạng phức màu xanh thƣờng đƣợ c sử

dụng để xác định hàm lƣợ ng phospho nhỏ, theo các tài liệu mà chúng tôi tham khảo

thì phƣơng pháp này vẫn chƣa ổn định. Vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài: “khảo sát

và tối ƣu hóa quy trình xác định photpho bằng phƣơng pháp so màu xanh

molybden” . Từ đó rút ra các ảnh hƣở ng, tối ƣu hóa quy trình thực nghiệm.







1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

1.1. Tổng quan về nƣớc

1.1.1. Nướ c trong thiên nhiên

Nƣớ c là nguồn tài nguyên thiên nhiên quan tr ọng và là nhu cầu thiết yếu cho

sự sống của con ngƣờ i và mọi sinh vật sống trên trái đất.

Các dạng nguồn nƣớc trên trái đất r ất phong phú bao gồm nƣớc đại dƣơng, biển,

sông, hồ và nƣớ c ngầm. Trong tất cả các nguồn nƣớc, nƣớ c biển, đại dƣơng chiếm

khoảng 97% tổng lƣợng nƣớc, 2% là băng đá ở hai cực, còn lại là nƣớ c tự nhiên

(nƣớ c mặt và nƣớ c ngầm).

Nƣớ c tự nhiên mớ i thực sự có ý nghĩa sử dụng đối vớ i cuộc sống của con

ngƣờ i, sau quá trình sử dụng của con ngƣời, nƣớc đƣợ c thải ra và có tính chất thay

đổi so với ban đầu đƣợ c gọi là nƣớ c thải.

Các nguồn nƣớ c tự nhiên trên trái đất bao gồm nƣớ c sông, suối, nƣớ c ao hồ và

nƣớ c ngầm đƣợ c xế p vào nhóm chung gọi là nƣớ c lục địa.

Thành phần và tính chất của nƣớ c lục địa phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Các

nguồn nƣớ c tự nhiên có chất lƣợ ng phụ thuộc vào địa hình và điều kiện môi trƣờ ng

xung quanh. Trong khi nƣớ c thải (nƣớ c thải sinh hoạt và nƣớ c thải sản xuất) có tính

chất và thành phần khác nhau phụ thuộc vào mục đích sử dụng và đặc điểm quy

trình sản xuất.

1.1.1.1. Nướ c bề mặt

Nƣớ c bề mặt là nguồn nƣớ c tự nhiên gần gũi với con ngƣờ i nhất. Đây cũng là

nguồn nƣớ c dễ bị ô nhiễm. Nguồn chủ yếu của nƣớ c mặt là nƣớ c sông, thành phần

và tính chất nƣớ c sông phụ thuộc vào các yếu tố xung quanh nhƣ mức độ phát triển

công nghiệ p, mật độ dân số trong lƣu vực, hiệu quả của công tác quản lý các dòng

thải vào sông. Ngoài ra, chất lƣợng nƣớ c sông còn phụ thuộc vào điều kiện thủy

văn, tốc độ dòng chảy, thời gian lƣu và thờ i tiết trong khu vực.







2

1.1.1.2. Nướ c ao hồ.

Bên cạnh nƣớ c sông, nguồn nƣớ c mặt đáng kể đến là nƣớ c ao hồ. Chất lƣợ ng

nguồn nƣớ c này phụ thuộc vào thờ i gian và chất lƣợ ng các nguồn nƣớ c chảy vàohồ. Chất lƣợng nƣớ c hồ cũng phụ thuộc vào thờ i tiết khu vực và điều kiện sinh thái

môi trƣờng. Nƣớ c hồ ở nơ i có nhiều ánh sáng, điều kiện lƣu thông tốt sẽ có chất

lƣợ ng khác với nƣớ c hồ nơi thiếu ánh sáng mặt tr ời và điều kiện lƣu thông kém.

1.1.1.3. Nướ c ngầm

Khác với nƣớ c bề mặt, nƣớ c ngầm ít chịu ảnh hƣở ng bở i những tác động của

con ngƣờ i. Chất lƣợng nƣớ c ngầm thƣờ ng tốt hơn chất lƣợng nƣớ c bề mặt. Trong

nƣớ c ngầm hầu nhƣ không có các hạt cặn lơ lửng, không có rong, tảo, và các chỉ

tiêu vi sinh cũng tốt hơn so với nƣớ c mặt. Yếu tố ảnh hƣở ng chủ yếu đến đặc tính

nƣớ c ngầm là điều kiện địa tầng, điều kiện thờ i tiết, các quá trình phong hóa và sinh

hóa trong khu vực. Ngoài ra, tác động của con ngƣời cũng gây ô nhiễm nƣớ c ngầm.

1.1.1.4. Nướ c biển

Nƣớ c biển tƣơng đối đồng đều về thành phần, đặc biệt giàu NaCl. Vì vậy nƣớ c

biển đƣợ c gọi là nƣớ c mặn. Khoảng ba phần tƣ bề mặt trái đất đƣợ c bao phủ bở i

nƣớ c biển. Thành phần nƣớ c biển chủ yếu là: Cl-, SO42-, CO3

2-, SiO32-, Na+, Ca2+,

Mg2+. Trong nƣớ c biển ngoài nƣớ c tinh khiết còn có các muối hòa tan, các chất khí

khí quyển hòa tan, các hợ p chất hữu cơ và các hạt lơ lửng không hòa tan. Thành

phần hóa học nƣớ c biển khác với nƣớ c ngọt, nƣớ c sông là ở chỗ trong nƣớ c biển

tƣơng quan trọng lƣợ ng giữa các ion chủ yếu nhất trái ngƣợ c với tƣơng quan đó

trong nƣớ c sông.

Trong nƣớ c biển:

Cl- > SO4-2 > HCO3

- + CO3-2

Na+ + K + > Mg+2 > Ca+2

Ngƣợ c lại ở sông :

Cl- < SO4-2 < HCO3

- + CO3-2

Na+ + K + < Mg+2 < Ca+2







3

Nƣớ c biển có độ khoáng hoá r ất cao, thƣờ ng vào khoảng 35 g/l. Nồng độ muối

trong nƣớ c biển lớn hơn trong nƣớ c ngọt 2000 lần. Vì biển và các đại dƣơng thông

nhau nên thành phần các chất trong chúng tƣơng đối đồng nhất. Hàm lƣợ ng muối có

thể có khác biệt trong các đại dƣơng nhƣng tỉ lệ về những thành phần chính thì hầu

nhƣ không đổi.

1.1.2. Nướ c dùng trong công nghiệp và sinh hoạt

1.1.2.1. Nướ c dùng trong công nghiệp

Nƣớc dùng trong công nghiệp bao gồm nƣớc cung cấp cho lò hơi, nƣớc dùng

trong chế biến sản phẩm nhƣ thực phẩm, đồ uống...,có nhiều ngành công nghiệp

dùng nƣớc với yêu cầu về lƣu lƣợng và chất lƣợng nƣớc rất khác nhau, nhiều ngành

yêu cầu chất lƣợng nƣớc không cao nhƣng số lƣợng lớn, ngƣợc lại có những ngành

yêu cầu số lƣợng nƣớc không nhiều nhƣng chất lƣợng nƣớc rất cao.

Nƣớc cấp cho các ngành công nghiệp luyện kim, hóa chất yêu cầu lƣợng nƣớc

lớn nhƣng yêu cầu chất lƣợng thƣờng không cao. Lƣợng nƣớc cấp cho sản xuất của

một nhà máy có thể tƣơng đƣơng với nhu cầu dùng nƣớc của một đô thị hàng ngàn

dân.

1.1.2.2. Nước dùng trong sinh hoạt

Nƣớc dùng trong sinh hoạt là loại nƣớc phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con

ngƣời nhƣ nƣớc sử dụng trong khu dân cƣ, hộ gia đình, trƣờng học, khu vui chơi

giải trí…Loại nƣớc này chiếm đa số trong các khu dân cƣ. Nƣớc dùng cho sinh hoạt

phải đảm bảo các tiêu chuẩn về hóa học, lý học và vi sinh theo các yêu cầu của quy

phạm đề ra, không chứa các thành phần lý, hóa học và vi sinh ảnh hƣởng đến sức

khỏe của con ngƣời.

1.1.3. Nướ c thải

1.1.3.1. Nước thải công nghiệp

Nƣớc thải công nghiệp là nƣớc thải ra các xí nghiệp sản xuất công nghiệp, tiểu

thủ công nghiệp, giao thông vận tải… Nƣớc thải công nghiệp rất đa dạng, khác







4

nhau về thành phần cũng nhƣ lƣợng phát thải và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại

hình công nghiệp, loại hình công nghệ sử dụng, tínhhiện đại của công nghệ, tuổi thọ

của thiết bị, trình độ quản lý của cơ sở và ý thức cán bộ công nhân viên. Nƣớc thải

của các ngành công nghiệp hoặc các xí nghiệp khác nhau có thành phần hoá học và

sinh học rất khác nhau.

1.1.3.2. Nước thải sinh hoạt

Nƣớc thải sinh hoạt hay nƣớc thải từ khu dân cƣ bao gồm nƣớc sau khi sử

dụng từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, trƣờng học, cơ quan, khu vui chơi

giải trí… Đặc điểm của nƣớc thải sinh hoạt là có hàm lƣợng lớn các chất hữu cơ dễ

bị phân huỷ (hidratcacbon, protein, chất béo), các chất vô cơ dinh dƣỡng (P, N)

cùng với vi khuẩn kể cả vi sinh vật gây bệnh nhƣ trứng giun, sán…

Thành phần và tính chất nhiễm bẩn của nƣớc thải sinh hoạt phụ thuộc vào tập

quán sinh hoạt, mức sống của ngƣời dân, mức độ hoàn thiện của thiết bị, trạng thái

làm việc của thiết bị thu gom nƣớc thải…Số lƣợng nƣớc thải thay đổi tuỳ theo điều

kiện tiện nghi cuộc sống, tập quán dùng nƣớc của từng dân tộc. Tƣơng ứng với nhu

cầu dùng nƣớc, số lƣợng nƣớc thải các khu dân cƣ lao động trong khoảng từ 130đến 150 lít/ngƣời/ngày.

Nƣớc thải sinh hoạt có chứa cặn bã, các chất rắn gồm chất rắn vô cơ nhƣ đất

cát, muối vô cơ, chất rắn hữu cơ nhƣ vi khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo, phân rác;

chất hữu cơ nhƣ thực phẩm, dầu mỡ…(thể hiện qua các chỉ tiêu BOD hay COD),

các chất dinh dƣỡng (thể hiện qua các chỉ tiêu N và P) và vi sinh. Thành phần nƣớc

thải sinh hoạt thay đổi theo thời gian. Trong nƣớc thải sinh hoạt còn có một số hoá

chất độc hại nhƣ chất tẩy rửa (xà phòng, chất tẩy rửa tổng hợp), thuốc tẩy (chất oxi

hoá), thuốc nhuộm, thuốc uốn tóc (chất hữu cơ có vòng).

Cùng vớ i quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa đang diễn ra mạnh mẽ trên

thế giớ i và Việt Nam, nƣớ c đƣợ c sử dụng vớ i số lƣợ ng ngày càng lớ n, các hoạt

động sử dụng nƣớ c và cả các quá trình không sử dụng vớ i số lƣợ ng ngày càng lớ n.

Các hoạt động sử dụng nƣớ c và cả các quá trình không sử dụng nƣớ c của con ngƣờ i







5

đã và đang gây ô nhiễm, suy thoái môi trƣờ ng nƣớ c nghiêm tr ọng. Một trong những

biện pháp nhằm kiểm soát, quản lý môi trƣờ ng có hiệu quả là phải theo dõi thƣờ ng

xuyên những biến động, nhằm phát hiện k ị p thời và đƣa ra phƣơng án phòng ngừa

các sự cố ô nhiễm môi trƣờ ng có thể xảy ra.

1.2. Tổng quan về photpho

1.2.1. Giớ i thiệu chung về photpho

Từ Hy lạ p là photphorus, có nghĩa là vật mang ánh sáng và nó cũng là tên gọ i

cổ đại của sao kim) đã đƣợ c nhà gia kim thuật Đức là Herring Brand phát hiện năm

1669 thông qua việc điều chế nƣớ c tiểu. Photpho là nguyên tố quan tr ọng trong mọidạng hình sự sống.

1.2.2. Sự tồn tại của photpho

Photpho tìm thấy trong đất, đá, môi trƣờng nƣớc và trong cơ thể sinh vật. Qua

quá trình phong hóa đá và khoáng hóa các hợ p chất hữu cơ ,photpho đƣợ c giải

phóng tạo thành muối axit photphoric và đƣợ c r ễ cây hấ p thụ. Phần lớn photpho đi

theo chu trình nƣớc vào đại dƣơng và làm giàu cho nƣớ c mặn, làm thức ăn chođộng vật phù du, phân tán vào các chuỗi thức ăn.

Photpho tồn tại trong nƣớ c chủ yếu dƣớ i dạng photphat và có thể chia làm 3

loại:

- Photphat hữu cơ: là dẫn xuất hữu cơ của axit photphoric nhƣ AND, ARN( vật

chất di truyền), photpholipid ( cấu tạo lên màng tế bào). Trong tự nhiên, nó

thƣờ ng tồn tại trong các hợ p chất lơ lửng, xác phiêu sinh vật chƣa bị phân hủy

hoàn toàn. Tuy nhiên, chúng dần dần bị các vi khuẩn phân hủy chuyển về dạngvô cơ.

- Polyphotphat: là dạng tụ hợ p của octophotphat không bền và dễ dàng bị thủy

phân để chuyển về dạng ortophotphat. Polyphotphat tạo đƣợ c phức vớ i nhiều

kim loại,…

- Octophotphat: là dạng bền nhất của photphat trong tự nhiên, nó tạo thành từ quá

trình phong hóa, bào mòn đất đá và đƣợc phóng thích dƣớ i dạng ion photphat đi







6

vào trong môi trƣờng nƣớ c. Octophotphat trong đất thƣờ ng bị các keo giữ chặt,

nhờ quá trình trao đổi ion xảy ra ở bộ r ế, Octophotpha đƣợ c cây hấ p thụ nhƣ

một dƣỡ ng chất.

- Nƣớ c thải sinh hoạt thƣờ ng chứa một lƣợ ng lớ n các chất tẩy r ửa có

nguông gốc từ polyphotphate.

- Rác thải hữi cơ từ hộ gia đình

- Nƣớ c thải từ các hoạt động chăn nuôi gia súc.

- R ửa trôi từ phân bón trong sản xuất nông nghiệ p vào nguồn nƣớ c

- Từ các chất xử lý nƣớ c có chứa các hợ p chất polyphotphat dùng để

loại bỏ sắt, khử độ cứng của nƣớ c.Trong phân tích môi trƣờng nƣớ c, mỗi dạng photphat có một ý nghĩa riêng

trong quy trình đánh giá chất lƣợng nƣớc. Sau đây là giản đồ phân tách các

dạng photphat:

Mẫu nƣớc

Không lọc Lọc qua giấy 0.45µm

Phá mẫu bằng axit vàxác định tổng photpho

(TP)

Phá mẫu bằng axit và

xác định tổng photphohòa tan (TDS)

Xác định trực tiếp

photpho “hoạt động”hòa tan (SRP)

Hình 1.1. Giản đồ phân tách các d ạng của photphat

Nồng độ photpho trong nguồn nƣớ c ô nhiễm thƣờ ng nhỏ hơn 0.01mg

P_PO43/L và photphat tổng thƣờ ng nhỏ hơn 0.025mg P_PO4

3-/L. Nồng độ photphat







7

và photpho tổng thƣờ ng cao ở những môi trƣờ ng nhận nƣớ c thải từ các trung tâm đô

thị và khu công nghiệ p.

1.2.3. Tính chất hóa họcTrong phản ứng hóa học, photpho thể hiện cả hai tính chất: tính oxy hóa và

tính khử. Khi phản ứng vớ i phi kim loại và các hợ p chất có tính oxy hóa nhƣ

HNO3, KClO3, H2O2 thì photpho sẽ thể hiện tính khử. Tùy theo điều kiện mà

photpho sẽ bị khử đến (+3) hoặc (+5).

Hoạt tính của photpho tr ắng luôn cao hơn photpho đỏ và đen.

3 P + 5 HNO3 + 2 H

2O H

3PO

4 + 5 NO

P + O2 thiếu P2O3 dƣ oxygen P2O5

Khi phản ứng vớ i các kim loại, photpho thể hiện tính oxy hóa, tạo thành các

photphua kim loại.

Photpho bị dị phâ khi đun nóng trong dung dịch kiềm.

4 P + 3 KOH + 3 H2O PH3 + 3 KH2PO2

1.2.4. Độc tính của Photpho đối với con ngườ i

Hóa chất P kích ứng mạnh da, mắt và đƣờ ng hô hấ p (cảm giác bỏng, ho). Hít

phải nồng độ cao trong không khí gây viêm phế quản, có thể phù phổi. Nuốt phải P

gây ra nhiễm độc toàn thân.

Hít thở lâu dài P tr ắng trong không khí môi trƣờ ng lao động dẫn đến tác hại hệ

thống xƣơng, hoại tử các xƣơng hàm; khí tiêu, đau bụng dƣớ i; suy mòn, chứng vàng

da, bệnh gan và thận, tổn thƣơng gan dẫn đến viêm gan nhiễm độc. Giảm đƣờ ng

huyết nghiêm tr ọng, các iến đổi điện tâm đồ do viêm cơ tim, r ối loạn chất điện giải, bệnh ảnh hƣởng đến răng; bệnh tiến triển làm hàm sƣng lên, đau, mất răng, xoang

tạo thành các ổ hoại tử ở hàm...

1.2.5. Ảnh hưở ng của Photpho đến môi trườ ng

Khi hàm lƣợng orthosphate trong nƣớ c lớ n thì làm cho nhiều loài sinh vật

không thích nghi đƣợ c sẽ bị chết, thay vào đó sự phát triển mạnh mẽ của một số

loại sinh vật khác thích nghi với môi trƣờng giàu dinh dƣỡng, đáng chú ý là các loại







8

thực vật bậc thấp nhƣ rong , tảo và thực vật phù du, tiếp đó là hiện tƣợ ng thủy triều

đỏ, phú dƣỡ ng, v.v... sẽ tạo thành lớp màng ngăn cản quá trình quang hợ p của các

loài thủy sinh vật khác ở tầng dƣớ i, và k ết quả là oxy hào tan giảm. Hơn nữa, khi

tảo phát triển mạnh sẽ tạo ra một khối lƣợ ng sinh khối khổng lồ, quát trình phân hủy

này lƣợ ng sinh khối này do các vi khuẩn hiếu khí thực hiện sẽ làm tiêu tốn thêm

nhiều oxy hòa tan. Do đó, lƣợ ng oxy hòa tan dần dần cạn kiệt, các loài động vật

sống trong khu đó dần dần biến mất gây ảnh hƣở ng nghiêm tr ọng đến chất lƣợ ng

môi trƣờng nƣớ c.

1.2.6. Vòng tuần hoàn của Photpho trong tự nhiên

Hình 1.2. Vòng tuần hoàn của Photpho trong t ự nhiên







9

Vòng tuần hoàn của photpho bao gồm các quá trình trao đổi photpho giữa các

photphat vô cơ và hữu cơ trong quá trình sống của sinh vật.

Nƣớ c biển với pH = 8.1 là điều kiện tốt để k ết tủa PO43-. Nồng độ photpho

tính toán theo lý thuyết cân bằng pha vào khoảng 1.1µg/l. Nhƣng thực tế thì nồng

độ photpho trong nƣớ c biển lớn hơn nhiều, đó là do quá trình hòa tan trở lại của các

keo photpho ở dƣớ i lớ p nƣớ c sâu của biển so vớ i bề mặt. Điều này có thể giải thích

r ằng các sản phẩm sinh học chứa photpho dƣớ i lớp nƣớ c sâu của biển sẽ bị hạn chế

do các tia mặt tr ờ i không tới đƣợc để tham gia quá trình tổng hợ p.

1.2.7. Các hợ p chất photpho

Photpho đỏ

Photpho đỏ là một dạng thù hình quan trọng của Photpho. Photpho đỏ là chất

bột màu đỏ có cấu trúc polime nên khó nóng chảy và khó bay hơi hơn Photpho

trắng. Photpho đỏ tồn tại dƣới dạng chất rắn vô định hình. Nó đƣợc tạo ra bằng cách

đun nóng Photpho trắng đến 250°C (482°F) hoặc để Photpho trắng dƣới ánh sáng

mặt trời, ở nhiệt độ cao hơn, Photpho đỏ kết tinh lại.

Photpho đỏ không bốc cháy ở nhiệt độ dƣới 250 oC trong khi Photpho trắng

bốc cháy ở 30oC. Trong phòng thí nghiệm, ngƣời ta thƣờng dùng Photpho đỏ chứ

không phải Photpho trắng.

Photpho đỏ không tan trong các dung môi thông thƣờng, dễ hút ẩm và chảy

rữa, không phát quang trong bóng tối (Photpho trắng phát quang màu lục trong

bóng tối ở nhiệt độ thƣờng). Khi đun nóng không có không khí, Photpho đỏ chuyển

thành hơi, khi làm lạnh thì hơi đó ngƣng tụ thành Photpho trắng.

Photpho đỏ chủ yếu đƣợc dùng trong công nghiệp diêm, chế tạo pháo hoa,

pháo lệnh.

Phosphin( PH3)

Phosphine là một hợ p chất hóa học giữa photpho và hyđro, công thức hóa học là

PH3. Đây là chất khí không màu,tinh khiết không mùi( mùi tỏi khi tạo thành từ

photsphua), độc, cháy trong không khí ở 1500C, khi có mặt điphotphin (P2H4) nó tự







10

cháy trong không khí ở nhiệt độ thƣờ ng tạo khối cầu lửa bay lơ lửng. PH3 sinh ra

trong quá trình phân hủy xác động thực vật, nhất là ở xƣơng. Nó thƣờ ng xuất hiện ở

bãi tha ma trong thờ i tiết mƣa phùn, gió bấc nên gọi là ma trơi.

R ất độc, tác dụng lên hệ thần kinh trung ƣơng gây hôn mê. Gây kích ứng phần

da hở , niêm mạc mắt, đƣờ ng hô hấ p, gây xuất huyết ở phổi.

Acid photphoric( H3PO4)

Acid photphoric( H3PO4) còn gọi là acid orthophotphoric, là một chất lỏng,

trong sánh, tan trong nƣớ c và cồn. Acid photphoric( H3PO4) là một acid trung bình,

đƣợ c dùng nhiều trong công nghiệp phân bón superphosphate. Nó đƣợc dùng để

làm sạch bề mặt kim loại trƣớc khi sơn, nếu nó có lẫn tạ p chất có thể sinh ra khí

hidro, từ đó có thể tạo ra một khí cực độc là PH3. Nếu bị acid bắn vào da hoặc mắt

thì ngay tức khắc phải r ửa vớ i nhiều nƣớ c tại nguồn gần nhất trƣớc khi đƣa nạn

nhân đi cấ p cứu.

Photpho triclorua( PCl3)

Photpho triclorua là chất khí không màu, bốc khói, tan trong dung môi hữu cơ.

Nó phân hủy trong nƣớ c, giải phóng nhiều nhiệt. đƣợc dùng để sản xuất photpho

pentaclorua( PCl5) là tác nhân ion hóa. Photpho triclorua là một chất cực kì ăn mòn

khi ẩm. nếu đun nóng sẽ tạo thành PH3. Phản ứng mạnh vớ i kiềm. Photpho triclorua

là một chất gây cháy, nổ. tính nguy hiểm nhƣ PCl5 nên khi tiế p xúc phải cẩn tr ọng

trong dự phòng.

Photpho pentaoxit( P2O5)

Còn gọi là anhiđrit photphoric, photphoric pentaoxit, là một bột tr ắng, chảy ra

trong không khí, tan trong H2SO4, phân hủy mạnh mẽ trong nƣớ c. Phân tử lƣợ ng :

142; tỷ tr ọng 2,39; điểm nóng chảy 569oC. Đƣợ c dùng trong tổng hợ p hữu cơ làm

tác nhân khử nƣớ c. Nó có tác dụng ăn mòn đối vớ i mắt, niêm mạc, da. Hít phải hơi

phôtpho pentaoxit có thể bị phù phổi.

Photpho pentaclorua( PCl5)







11

Là một khối k ết tinh, bốc khói, mù hăng cay, khó ngửi. Phân hủy trong nƣớ c,

tan trong CS2, CCl4.

Phân tử lƣợ ng : 208,2; tỷ tr ọng 4,64

Đƣợ c dùng trong tổng hợ p hữu cơ. Photpho pentaclorua phân hủy tạo thành

axit clohiđrit và axit photphoric.

Photpho pentaclorua tiế p xúc vớ i không khí tạo ra khói ăn mòn, rất nguy hiểm

vớ i mắt, niêm mạc và da.

Hít thở phải khói có thể gây phù phổi. Khói tiế p xúc với da cũng làm bỏng da.

Photpho oxiclorua( POCl3)

Còn gọi là phôtphoryl clorua, là chất lỏng màu vàng nhạt, mùi khó ngửi. Phân

tử lƣợ ng : 153,4; tỷ tr ọng 1,67; điểm nóng chảy : 2oC; điểm sôi : 105,3oC

Đƣợ c dùng làm tác nhân clo hóa cho hợ p chất hữu cơ. Tính chất của nó nguy

hiểm nhƣ phôt pho pentaclorua.

Vai trò của photpho và hợp chất của nó

Đối với cơ thể sống, trong cấu thành xƣơng và răng, tỷ lệ Canxi :Photpho là

2:1. Photpho vô cơ trong dạng phosphat (PO4)3- đóng vai trò quan trọng trong các

phân tử sinh học nhƣ AND, ARN là chất quan tr ọng trong thông tin di truyền và

khống chế tế bào cơ thể hoạt động trao đổi chất bình thƣờng, đồng thờ i tham gia

vào trao đổi năng lƣợng bên trong cơ thể, trao đổ i axitamin, hình thành protein, và

lipit photpho. Trong đó nó tạo thành một phần của phần cấu trúc cốt tủy của các

phân tử này.

Trong nông nghiệ p, axít phốtphoric đậm đặc, có thể chứa tớ i 70% - 75% P2O5 là r ất quan tr ọng đối vớ i ngành nông nghiệ p do nó đƣợc dùng để sản xuất phân bón.

Nhu cầu toàn cầu về phân bón đã dẫn tớ i sự tăng trƣởng đáng kể trong sản xuất

phốtphat (PO43-) trong nửa sau của thế k ỷ 20.

Trong công nghiệ p, Các Photpho đƣợ c dùng trong sản xuất các loại thủy tinh

đặc biệt đƣợ c sử dụng trong các loại đèn hơi natri.

Tro xƣơng, phosphate canxi, đƣợ c sử dụng trong sản xuất đồ sứ.





http://vi.wikipedia.org/wiki/Ax%C3%83%C2%ADt_ph%C3%A1



http://vi.wikipedia.org/wiki/N%C3%83%C2%B4ng_nghi%C3%A1



http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A1%C2%BA%C2%BF_k%C3%A1





http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A1



http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=%C4%90%C3%A8n_h%C6%A1i_natri&action=edit



http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Ph%E1%BB%91tphat_canxi&action=edit


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=S%E1%BB%A9&action=edit












12

Natri tripolyphosphate đƣợ c sản xuất từ axít phốphoric đƣợ c sử dụng trong

bột giặt ở một số quốc gia, nhƣng lại bị cấm ở một số quốc gia khác.

Axít phốtphoric đƣợ c sản xuất từ phốtpho đƣợ c sử dụng trong các ứng dụng

nhƣ các đồ uống chứa sôđa. Axít này cũng là điểm khởi đầu để chế tạo các phốtphat

cấ p thực phẩm. Các hóa chất này bao gồm phôtphate mônôcanxi đƣợ c dùng trong

bột nở và các phốtphat khác của natri. Trong số các ứng dụng khác, các hóa chất

này đƣợc dùng để cải thiện các đặc trƣng của thịt hay phó mát đã chế biến.

Ngƣờ i ta còn dùng photpho trong thuốc đánh răng. Trinatri phôtphate đƣợ c

dùng trong các chất làm sạch để làm mềm nƣớ c và chống ăn mòn cho các đƣờ ng

ống/ nồi hơi.Photpho đƣợ c sử dụng r ộng rãi để sản xuất các hợ p chất hữu cơ chứa phôtpho,

thông qua các chất trung gian nhƣ clorua photpho và sulfua photpho. Các chất này

có nhiều ứng dụng, bao gồm các chất làm dẻo, các chất làm chậm cháy, thuốc tr ừ

sâu, các chất chiết và các chất xử lý nƣớ c.

Nguyên tố này cũng là thành phần quan tr ọng trong sản xuất thép, trong sản

xuất đồng thau và trong nhiều sản phẩm liên quan khác.

Photpho tr ắng đƣợ c sử dụng trong các ứng dụng quân sự nhƣ bom lửa, tạo ra các

màn khói nhƣ trong các bình khói và bom khói, và trong đạn lửa.

Photpho đỏ đƣợ c sử dụng để sản xuất các vỏ bao diêm an toàn, pháo hoa .

Vớ i một lƣợ ng nhỏ, photpho đƣợc dùng nhƣ là chất thêm vào cho các loại bán

dẫn loại n.

Photpho P32 và photpho P33 đƣợc dùng nhƣ là các chất phát hiện dấu vết phóng

xạ trong các phòng thí nghiệm hóa sinh học.

Hàm lƣợ ng photpho trong thức ăn tự nhiên của gia súc (lúa, ngô, đậu tƣơng...)

tƣơng đối thấ p chỉ khoảng 0,2 - 0,5% (trong khi tỷ lệ photpho cần thiết cho thức ăn

chăn nuôi phải cỡ 0,3 - 0,7%). Vì vậy, ngƣờ i ta phải bổ sung photpho từ các phụ gia

khác.Thức ăn gia súc đƣợ c sản xuất từ các phụ phẩm giết mổ và bột cá có hàm

lƣợ ng P khoảng 3,0 - 3,4%. Tuy nhiên loại này luôn tiềm ẩn nguy cơ nhiễm độc và

truyền bệnh. Ngƣợ c lại, so vớ i các dạng thức ăn gia súc trên các phosphate khoáng

chất có ƣu điểm là có hàm lƣợ ng phos phate dinh dƣỡng cao hơn nhiều, nguồn





http://vi.wikipedia.org/wiki/Tripolyph%C3%A1


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=B%E1%BB%99t_gi%E1%BA%B7t&action=edit








http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=S%C3%B4%C4%91a&action=edit


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Ph%E1%BB%91tphat_m%C3%B4n%C3%B4canxi&action=edit

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=B%E1%BB%99t_n%E1%BB%9F&action=edit





http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Ph%C3%B3_m%C3%A1t&action=edit

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Ph%E1%BB%91tphat_trinatri&action=edit

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Clorua_ph%E1%BB%91tpho&action=edit


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfua_ph%E1%BB%91tpho&action=edit

http://vi.wikipedia.org/wiki/Thu%C3%A1






http://vi.wikipedia.org/wiki/N%C3%86%C2%B0%C3%A1



http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%C3%83%C2%A9p

http://vi.wikipedia.org/wiki/%C3%84%C2%90%C3%A1


http://vi.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%83%C2%A2n_s%C3%A1


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Bom_l%E1%BB%ADa&action=edit




http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Bom_kh%C3%B3i&action=edit

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=%C4%90%E1%BA%A1n_l%E1%BB%ADa&action=edit





http://vi.wikipedia.org/wiki/H%C3%83%C2%B3a_sinh_h%C3%A1





http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Bom_kh%C3%B3i&action=edit




http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%C3%83%C2%A9p




http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfua_ph%E1%BB%91tpho&action=edit


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Ph%E1%BB%91tphat_trinatri&action=edit

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Ph%C3%B3_m%C3%A1t&action=edit


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Ph%E1%BB%91tphat_m%C3%B4n%C3%B4canxi&action=edit







13

nguyên liệu quặng phosphate không hạn chế, ngoài ra hàm lƣợ ng canxi trong loại

sản phẩm này cũng cao.

1.3. Các phƣơng pháp xác định Photpho1.3.1. Xác định Photpho bằng phương pháp khối lượ ng

K ết tủa thu đƣợ c từ phản ứng giữa H3PO4 và amonimolipdat dƣớ i dạng acid dị

đa heteropolyphotphoromolipdico có màu vàng

PO43- + 3NH4+ + 12MoO4

2- (NH4)3H4[P(Mo2O7)6] + 10H2O

K ết tủa màu vàng đƣợ c sấy và cân tr ực tiế p, hoặc nung chuyển thành dạng cân

P2O5.24MoO3

(NH4)3H4[P(Mo2O7)6] P2O5.24MoO3

Cũng có thể hòa tan k ết tủa trong NH3 r ồi k ết tủa PO43- dƣớ i dạng muối

MgNH4PO4, nung chuyển về dạng cân Mg2P2O7

(NH4)3H4[P(Mo2O7)6] + 2NH3 +10H2O (NH4)3PO4 + 12(NH4)2MoO4

(NH4)3PO4 + MgCl2 MgNH4PO4 + NH4Cl2MgNH4PO4 MgNH4PO4 + NH3 + H2O

1.3.2. Xác định Photpho bằng phương pháp thể tích vớ i thuốc thử molypdat

Trong môi trƣờ ng acid HNO3, acid photphoric tạo thành vớ i amonimolypdat

k ết tủa dạng muối phức đa dị amoni photpho molypdat.

PO43- + 3NH4+ + 12MoO4

2- (NH4)3H4[P(Mo2O7)6] + 12H2O

K ết tủa không tan trong môi trƣờ ng HNO3, tan một phần trong môi trƣờ ng HCl và

H2SO4, tan hoàn toàn trong kiềm. Sau khi k ết tủa hoàn toàn H3PO4, lọc và r ửa tủa,

sau đó hòa tan kết tủa vớ i một thể tích dung dịch chuẩn NaOH dƣ và chuẩn độ

ngƣợc lƣợng dƣ NaOH bằng dung dịch acid chuẩn.

1.3.3. Xác định Photpho bằng phương pháp trắc quang vớ i thuốc thử

molypdat.







14

Ở môi trƣờ ng axit, photphat tác dụng vớ i amonimolypdat tạo thành dạng

hetoro polymolypdophotphoric axit. Khi có mặt ion vanadat sẽ tạo thành

vanadomolypdophotphoric một hợ p chất phức màu vàng, hấ p thu ở bƣớ c sóng 400

– 420 nm.

PO43- + 2 VO4

3- +10 MoO42- + 29H+ H5[P(Mo10V2O40)] + 12 H2O

1.3.4. Xác định Photpho bằng phương pháp trắc quang vớ i thuốc thử molypdat

Trong môi trƣờ ng acid, PO43- tạo thành vớ i molypdat hợ p chất phức hetoro

polymolypdophotphoric màu vàng.

PO43-

+ 12MoO42-

+ 27H+

H3[P(Mo12O40)] + 12H2O

Trong hợ p chất chứa tỉ lệ P:M có thể là 1:3, 1:6, 1:9 hoặc 1:12. Trong đó tỉ lệ 1:12

là bề nhất và thƣờng dùng trong định lƣợ ng. Hợ p chất phức này ở hàm lƣợ ng nhỏ,

là hợ p chất phức màu vàng, hấ p thu ở 380 nm. Khi hàm lƣợ ng photpho lớ n, sẽ tạo

thành k ết tủa màu vàng và có thể định lƣợ ng bằng phƣơng pháp thể tích. Lƣợng dƣ

thuốc thử ảnh hƣởng đến phép đo đo hấ p thu ở bƣớc sóng tƣơng tự. Thông thƣờ ng

để giảm ảnh hƣởng đo ở bƣớ c sóng 400- 420 nm.

1.3.5. Xác định Photpho bằng phương pháp trắc quang sử dụng tác nhân khử

thiếc clorua

Thiếc clorua khử acid molypdophotphoric và tạo màu xanh molypden một

cách mãnh liệt. Giớ i hạn đo xuống đến 7µgP/L bằng cách tăng độ dài đƣờng đi ánh

sáng. Nếu nồng độ dƣới 100µgP/L thì độ tin cậy tăng và sự cản tr ở giảm. Giớ i hạn

phát hiện khoảng 3µgP/L. Độ nhạy có hệ số hấ p thụ là 0.3010 ở khoảng nồng

độ10µgP/L có sự thay đổi hệ số hấ p thụ là 0.009.

1.3.6. Xác định Photpho bằng phương pháp trắc quang sử dụng tác nhân khử

acid ascorbic

Amoni molypdat và kali antimonyl tartrate phản ứng trong môi trƣờ ng acid

vừa với orthophotsphate để hình thành acid heteropoly – acid photphomolypdic bị

khử mạnh bở i ascorbic acid tạo màu xanh molypden. Asen phản ứng vớ i thuốc thử







15

molypdat để có màu xanh tƣơng tự nhƣ phosphat. Nồng độ Asen thấ p 0.1mg/L gây

cản tr ở xác định photsphat. Crom hóa tr ị sáu và NO2 ở nồng độ 1mg/L làm giảm

k ết quả khoảng 3 và 10 đến 15% ở nồng độ 10mg/L. Sunlfit(Na2S) và silicat không

gây cản tr ở ở nồng độ 1.0 và 10mg/L. Giớ i hạn phát hiện: xấ p xỉ 10µgP/L.

1.3.7. Xác định photpho bằng phương pháp sắc kí ion

Mẫu nƣớc đƣợ c tiêm vào dòng của dung môi r ửa giải cacbonat – bicarbonate

và chạy qua một bộ trao đổi ion. Các ion quan tâm đƣợ c tách riêng do ái lực tƣơng

đối của chúng ở lƣu lƣợ ng thấ p, bộ trao đổi anion mạnh( cột bảo vệ và cột tách).

Các anion đƣợ c tách tr ực tiế p qua màng r ỗng trao đổi cation( suppressor màng sợ i)

hoặc suppressor màng chắn nhỏ đƣợ c r ửa trong dòng chảy liên tục của dung dịch

axit mạnh( dung dịch phục hồi). Trong suppressor, các anion tách chuyền sang dạng

axit có độ dẫn cao và dung môi r ửa giải cacbonat – bicaconat đƣợ c chuyển thành

acid cacbonit có độ dẫn thấ p. Các anion tách trong dạng axit đƣợc đo bởi độ dẫn.

Chúng đƣợ c nhận biết trên cơ sở thời gian lƣu so vớ i chuẩn. Định lƣợ ng bằng cách

đo chiều r ộng và chiều cao của peak. Tốc độ dòng 2 đến 5mL/ phút ở áp suất 1400

đến 6900kPa.1.3.8. So sánh đánh giá các phương pháp

Bảng 1.1. Bảng so sánh, đánh giá các phương pháp

Phƣơng pháp Ƣu điểm Nhƣợc điểm

Phƣơng pháp khối lƣợ ngĐơn giản, có tính chọn lọc

cao

Độ nhạy thấ p, chỉ xác

định ở hàm lƣợ ng lớ n.

Phƣơng pháp thể tích vớ i

thuốc thử molypdat

Có tính chọn lọc cao,

điểm tƣơng đƣơng dễ

nhận biết.

Hàm lƣợ ng vết khó xác

định, quá trình xác định

phức tạp đòi hỏi ngƣờ i

phân tích phải có kinh

nghiệm.

Phƣơng pháp trắc quangcó tính chọn lọc cao, phức

màu bền

Chịu ảnh hƣở ng bở i ion

cản tr ở, điều kiện tạo phức







16

vớ i thuốc thử

molypdovanadat

khá phức tạ p.

Phƣơng pháp trắc quang

vớ i thuốc thử molypdat

Độ nhạy, có tính chọn lọc

cao

Chịu ảnh hƣở ng bở i ion

cản tr ở, điều kiện tạo phức

khá phức tạ p

Phƣơng pháp trắc quang

vớ i thuốc thử molypdat sử

dụng tác nhân khử thiếc

clorua

Độ nhạy, có tính chọn lọc

cao, màu của phức hạn

chế đƣợ c ảnh hƣở ng củaion lạ

Màu của phức không bền

theo thờ i gian

Phƣơng pháp tr ắc quang

vớ i thuốc thử molypdat sử

dụng tác nhân khử acid

ascorbic

Tính chọn lọc cao, màu

phức bền

Độ nhạy tƣơng đối thấ p,

phản ứng chậm, cần phải

có nhiệt độ.

Phƣơng pháp sắc kí ion

Độ nhạy cao thích hợ p

xác định hàm lƣợ ng vết,

thờ i gian phân tích nhanh,

k ết quả chính xác

Chi phí đầu tƣ tốn kém,

nhiều phòng thí nghiệm

không thể đáp ứng.

1.4. Tổng quan về phƣơng pháp trắc quang

1.4.1. Đại cương về phương pháp trắc quang

Phân tích tr ắc quang là tên gọi chung của của các phƣơng pháp phân tích

quang học dựa trên sự tƣơng tác chọn lọc giữa chất cần xác định với năng lƣợ ng

bức xạ thuộc vùng tử ngoại gần (200 – 400 nm), khả kiến (400-800 nm) hoặc hồng

ngoại( 800 – 2000 nm). Đây là phƣơng pháp hiện đại đƣợ c áp dụng rãi trong nhiều







17

lĩnh vực. Nguyên tắc của phƣơng pháp trắc quang là dựa vào lƣợng ánh sáng đã bị

hấ p thu bở i chất hấp thu để tính hàm lƣợ ng chất hấ p thu.

1.4.2. Các định luật hấp thu cơ bản1.4.2.1. Định luật Bouguear- Lambert

Khi chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có cƣờng độ Io qua một lớ p vật chất có bề

dày l thì cƣờng độ bức xạ ló ra I bao giờ cũng nhỏ hơn Io.

Biểu diễn bằng biểu thức:

Io = I + IA + IR

Trong đó: IA: cƣờng độ bị hấ p thụ.

IR: cƣờng độ bị phản xạ.

I: cƣờng độ ló ra.

Dựa vào các thực nghiệm, nhà bác học đã đƣa ra định luật hấp thụ ánh sáng

biểu diễn bằng biểu thức: I = Io.e kl

Trong đó k là hệ số hấp thụ, giá trị của k phụ thuộc vào bản chất của vật chất

và vào bƣớc sóng λ của bức xạ đơn sắc.

1.4.2.2. Định luật lambert – Beer

Định luật: Nếu chiếu 1 chùm sáng đơn sắc có cƣờng độ là Io qua 1 dung dịch có

bề dày là l (cm) và nồng độ là C (mol/l) thì sau khi ra khỏi dung dịch nó bị hấ p thụ

1 phần nên cƣờng độ chỉ còn lại là It ( It < Io ).

Phƣơng trình định luật:εlC

o

t10

I

I

Trong đó: C: nồng độ ban đầu

I0: cƣờng độ ánh sáng tớ i dung dịch

It: cƣờng độ ánh sáng đi qua dung dịch

L: chiều dày của lớ p dung dịch hấ p thụ ánh sáng (chiều dày của

cuvet)

ε: hệ số hấ p thụ ánh sáng, là đại lƣợng không đổi, đặc trƣng cho mỗ i

chất màu, phụ thuộc vào bản chất của nó







18

1.4.3. Phân loại các phương pháp trắc quang

Có thể phân phƣơng pháp trắc quang thành các nhóm chính nhƣ sau:

- Phƣơng pháp hấ p thu quang: Đo cƣờng độ dòng ánh sáng bị chất màu hấ p thuchọn lọc.

- Phƣơng pháp phát quang: Đo cƣờng độ dòng ánh sáng phát ra bở i chất phát

quang khi ta chiếu một dòng ánh sáng vào chất phát quang.

- Phƣơng pháp đo độ đục: Đo cƣờng độ dòng ánh sáng bị hấ p thu hoặc bị

khuyết tán bở i hệ keo đƣợc điều chế từ chất cần phân tích.

1.4.4. Các đại lượng thường dùng trong phương pháp trắc quang

1.4.4.1. Mật độ quang (độ hấp thụ quang A)

Mật độ truyền quang (độ hấp thụ quang A) là đại lƣợng lgt

0

I

I

A= lgt

0

I

I= εlC

A phụ thuộc tuyến tính vào C của chất phân tích. A là đại lƣợng không có thứ

nguyên. A có giá trị từ 0 - ∞. 1.4.4.2. Độ truyền qua (T – Transmittance)

Độ truyền qua: T =o

t

I

I

Độ truyền qua (T – Transmittance) hay gọi là độ truyền quang, độ truyền suốt

là tỷ số giữa hai cƣờng độ tia chiếu ló ra It và tia đến I0, ký hiệu là T. Độ truyền qua

T phụ thuộc vào .

1.4.4.3. Hệ số tắt phân tử gam

Hệ số tắt phân tử gam đƣợc biểu diễn :

Trong đó : C (mol/L) ε (L.mol-1.cm-1)

Hệ số tắt phân tử gam hay hệ số hấp phụ phân tử ε thể hiện bản chất của khả

năng hấp thụ của dung dịch nên ε không phụ thuộc vào nồng độ C, bề dày lớp dung

dịch I và thể tích của dung dịch mà chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất màu, bản







19

chất dung môi, độ dài sóng của bƣớc sóng ánh sáng chiếu tới, chiết suất của dung

dịch hay chỉ số khúc xạ và nhiệt độ của dung dịch.

Ngƣời ta thƣờng dùng ε là đại lƣợng khách quan để đánh giá độ nhạy của phảnứng màu, vì ε và C tỷ lệ nghịch với nhau nghĩa là hợp chất màu có ε càng lớn ta sẽ

đo đƣợc đến giá trị Cmin càng nhỏ, phản ứng càng nhạy. Đồng thời ε còn dùng để so

sánh giữa các chất màu với nhau.

1.4.4.4. Phổ hấp thu

Ánh sáng là một chùm bức xạ có độ dài sóng khác nhau, có vùng sử dụng từ

2000 Ao – 11000 Ao. Sự hấp thu mang tính chất chọn lọc, mỗi một chất có khả năng

hấp thu cực đại ở một bƣớc sóng nhất định. Những hợp chất có màu có nghĩa là

những hợp chất đó hấp thu ánh sáng trong vùng nhìn thấy đƣợc từ 350 – 800 nm,

chất không nhìn thấy màu nghĩa là hợp chất đó hấp thu ngoài vùng thấy đƣợc.

1.4.5. Nguyên tắc và cơ sở định lượ ng của phương pháp trắc quang

1.4.5.1. Nguyên tắc chung

Hòa tan chất phân tích vào trong một dung môi thích hợ p, tác dụng định lƣợ ngvớ i một thuốc thử chọn lọc vớ i chất cần xác định trong một dung môi và điều kiện

thích hợp để tạo ra một hợ p chất có phổ hấ p thu phổ có độ nhạy và độ chọn lọc cao.

Nếu là mẫu khí thì thu tr ực tiếp khí vào trong cuvet đóng kín thích hợ p hoặc hấ p thụ

khí đó vào một dung dịch hấ p thụ thích hợ p r ồi tiến hành đo phổ. Chiếu vào dung

dịch mẫu chứa hợ p chất cần xác định một chùm tia photon đơn sắc, có bƣớ c sóng

phù hợp, có cƣờng độ đủ dƣ và ổn định để cho chất phân tích hay sản phẩm của nó

hấ p thu bức xạ, thực hiện các bƣớ c chuyển để tạo ra phổ. Thu, phân ly phổ đó và

chọn vùng sóng hấ p thu cực đại của chất phân tích và đo độ hấ p thu A của chất đó.

1.4.5.2. Cơ sở định lượ ng

Cơ sở định lƣợng trong phƣơng pháp trắc quang là dựa vào định luật Bougher -

Lampere - Beer: Khi chiếu một chùm photon đơn sắc qua dung dịch thì mức độ hấ p

thụ của dung dịch tỉ lệ thuận vớ i công suất chùm photon và nồng độ các phân tử hấ p

thụ. Công thức: A = .l.C







20

1.4.6. Các phương pháp phân tích định lượ ng dùng trong trắc quang

1.4.6.1. Phương pháp đườ ng chuẩn

Dùng một đƣờ ng chuẩn so sánh không có chất cần xác định, cùng vớ i một dãycác dung dịch chứa các chất cần xác định có nồng độ khác nhau đƣợ c biết chính xác

(gọi là dãy dung dịch chuẩn). Tiến hành đo mật độ quang dãy dung dịch này. Dựa

vào C và A để dùng phƣơng pháp bình phƣơng cực tiểu để xây dựng đƣờ ng chuẩn

theo dạng y = ax + b là C = a + b.A hay A = a + b.C

Ƣu điểm: Vớ i một đƣờ ng chuẩn cho phép phân tích hàng loạt mẫu. Dung dịch

cũng không đòi hỏi phải tuân theo định luật Beer một cách nghiêm ngặt

Nhƣợc điểm: Độ chính xác của phƣơng pháp không cao. Không loại đƣợ c ảnh

hƣở ng của nền mẫu.

1.4.6.2. Phương pháp thêm chuẩn

Theo phƣơng pháp này thì mật độ quang của dung dịch mẫu chứa chất cần xác

định đƣợ c so sánh vớ i chính dung dịch đó có thêm những lƣợng xác định của chất

cần xác định. Trong phƣơng pháp thêm chuẩn, ta thêm vào dung dịch xác định mộtlƣợ ng dung dịch tiêu chuẩn. Ứ ng dụng cho trƣờ ng hợ p chất cần xác định có nồng

độ nhỏ. Thực hiện một bình dung dịch so sánh và hai dung dịch xác định vớ i một

thể tích chính xác chất cần xác định đã biết rõ nồng độ. Cũng tiến hành đo mật độ

quang cho cả ba bình này. Có hai cách thực hiện:

- Dùng công thức tính: Pha một dung dịch có thể V chứa ion cần xác định có

hàm lƣợ ng r ất nhỏ. Sau đó tiến hành pha 3 dung dịch nhƣ sau:

Công thức tính: xx a

(x+a) x

AC = C

A -A

Trong đó: A(x+a): độ hấ p thụ của các dung dịch thêm

Ax: Độ hấ p thu của các dung dịch xác định

Ca: Nồng độ dung dịch chuẩn thêm vào bình định mức 50mL

Cx: Nồng độ của Titan trong dung dịch kiểm tra sau khi xác

định lại







21

- Dùng đồ thị: Pha một dãy chuẩn cũng chính là dung dịch nghiên cứu có cho

thêm những lƣợ ng chính xác ai của chất cần xác định để nồng độ của dãy

chuẩn là Cx + Ca1, Cx + Ca2… ít nhất là 3 dung dịch và một dung dịch so sánh.

Đo mật độ quang A tƣơng ứng. Dựng đồ thị Ax + ai – Ci

K ết quả càng chính xác nếu Cai càng bé để Ax + ai càng gần nhau và gần Ax

1.4.6.3. Phương pháp vi sai

Nguyên tắc: phƣơng pháp vi sai là một biến dạng của phƣơng pháp so sánh.

Trong phƣơng pháp, dung dịch so sánh chính là 1 trong các dung dịch :

- Nếu lấy dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ thấ p nhất là dung dịch so sánh thì

C0 < Cx, gọi là phƣơng pháp vi sai nồng độ lớ n.

- Nếu lấy dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ cao nhất là dung dịch so sánh thì C0

> Cx, gọi là phƣơng pháp vi sai nồng độ nhỏ.

1.4.6.3.1. Phương pháp vi sai nồng độ lớ n

Pha ba dung dịch gồm: dung dịch chuẩn có nồng độ Ca, dung dịch chứa chất

cần xác định Cx, dung dịch so sánh có nồng độ C0.

Đo mật độ quang của dung dịch chuẩn và dung dịch nghiên cứu so vớ i dung

dịch so sánh(dung dịch có nồng độ C0), ta có:

'

x x 0 x 0

'

tc tc 0 tc 0

A =A -A =εl(C -C )>0

A =A -A =εl(C -C )>0

Công thức tính:

'

xx 0 tc 0'

tc

AC = C + (C -C )

A

1.4.6.3.2. Phương pháp vi sai nồng độ nhỏ

Pha ba dung dịch gồm: dung dịch chuẩn có nồng độ Ca, dung dịch chứa chất

cần xác định Cx, dung dịch so sánh có nồng độ C0. Đo mật độ quang của dung dịch

chuẩn Ca so vớ i dung dịch so sánh (dung dịch có nồng độ C0) và dung dịch chuẩn

C0 so sánh vớ i dung dịch so sánh (dung dịch có nồng độ Cx), ta có:







22

'

xx 0 tc 0'

tc

AC =C - (C -C )

A

1.4.6.4. Phương pháp thêm vi sai Pha ba dung dịch gồm: dung dịch chứa chất cần xác định Cx, dung dịch nghiên

cứu nhƣ trên nhƣng có một lƣợ ng chính xác chất chuẩn để có nồng độ Cx +a = Cx +

Ca; dung dịch nghiên cứu có đƣợ c pha loãng n lần để có nồng độ Cx/n

Đo mật độ quang của dung dịch Cx so vớ i dung dịch so sánh (dung dịch có

nồng độ Cx/n) và dung dịch chuẩn Cx +a so vớ i dung dịch so sánh (dung dịch có nồng

độ Cx), ta có:

1.4.6.5. Phương pháp chuẩn độ trắc quang

Chuẩn độ tr ắc quang là phƣơng pháp xác định nồng độ của chất thuộc vào

phƣơng pháp định lƣợ ng thể tích, trong đó điểm tƣơng đƣơng đƣợc xác định bở i sự

thay đổi của mật độ quang phụ thuộc vào thể tích của thuốc thử VR khi chuẩn độ chất cần xác định bằng thuốc thử ở điều kiện tối ƣu của phản ứng tạo chất màu ở

bƣớ c sóng nhất định. Để khảo sát quá trình chuẩn độ tr ắc quang, ngƣờ i ta dựng

đƣờ ng cong phụ thuộc giữa A và lƣợ ng thuốc thử thêm vào.

1.4.6.4. Phương pháp so sánh

1.4.6.4.1. So sánh một chuẩn

Pha một dung dịch chuẩn có Ctc

. Tiến hành đo A hoặc T của dung dịch chuẩn

so vớ i dung dịch so sánh (Atc).

Theo định luật Lambert – Beer :

Atc = εlCtc

Pha dung dịch mẫu vớ i nồng độ cần xác định Cx (chƣa biết). Tiến hành đo A

hoặc T của dung dịch chuẩn so vớ i dung dịch so sánh (Ax).

Theo định luật Lambert – Beer :

Atc = εlCx







23

Khi dung dịch xác định và dung dịch chuẩn có cùng bản chất, ε có thể xem

nhƣ nhau, và l = const.

x

x tc

tc

A

C = ×CA

1.4.6.4.2. So sánh hai chuẩn

Thực hiện khá đơn giản, hàm lƣợ ng mẫu tuân theo định luật Beer. Chọn các

dung dịch chuẩn sao cho C1 < CX <C2 sau đó so sánh cƣờng độ dung dịch xác định

với cƣờng độ dung dịch chuẩn.

Công thức tính: 3 1x 1 x 1

3 1

C -CC = C + ×(A -A )

A -A

Trong đó: C1, A1 là nồng độ và mật độ quang của bình thứ 1

C3, A3 là nồng độ và mật độ quang của bình thứ 3

Cx, Ax là nồng độ và mật độ quang của bình cần kiểm tra

1.4.7. Các yếu tố ảnh hưở ng

Vì phổ hấ p thu UV – VIS là phổ của phân tử, nhóm phân tử, là phổ đám chứ

không phải phổ vạch. Các giải phổ đám có độ r ộng từ 10 – 50 nm. Nhiều chất hayhợ p chất của nó vớ i một thuốc thƣờ ng có vùng phổ hấ p thu cực đại không cách xa

nhau, có thể trùng cực đại, có thể nằm sát bên nhau. Do đó UV – VIS không có tính

chọn lọc cao và ảnh hƣở ng của phổ là r ất lớ n. Vì thế ta phải luôn chú ý phát hiện và

tìm cách loại tr ừ chất có phổ ảnh hƣở ng. Muốn thế trƣớ c tiên phải quét phổ toàn

vùng của từng chất và so sánh chúng vớ i nhau thì sẽ phát hiện đƣợ c các vùng phổ

k ề nhau hay trùng nhau.

Để loại tr ừ chất có phổ ảnh hƣở ng ta có thể thực hiện các biện pháp: Thêm

chất che, tạo phức k ết tủa, oxi hóa khử để tạo ra những chất không ảnh hƣở ng.

Ngoài ra chúng ta có thể chọn vùng đo khác của chất phân tích. Nếu bằng tất cả các

biện pháp trên mà vẫn không có k ết quả tốt thì bắt buộc ta phải tách bỏ chất ảnh

hƣở ng ra khỏi mẫu trƣớc khi đo chất phân tích.







24

CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là khảo sát, tối ƣu hóa quy trình xác định

Photpho bằng phƣơng pháp so màu xanh Molybden.

2.2. Thiết bị và hóa chất

2.2.1. Thiết bị

- Máy quang phổ UV/Vis.- Cân phân tích

- Các dụng cụ thủy tinh thƣờ ng sử dụng trong phòng thí nghiệm

2.2.2. Hóa chất

- Axit ascorbic 99(%) ( Trung Quốc)

- Dung dịch acid sunfuric 98% ( Trung Quốc)

- NaOH 99% (Trung Quốc)

- Amoni molybdate ((NH4)6Mo7O24.4H2O) p=99% ( Merck)

- Mono Potassium Photsphat (KH2PO4) p=99% ( Trung Quốc)

- Potassium antimonyl tartrat (K(SbO)C4H4O6.1/2H2O) p=99% ( Trung Quốc)

- Nƣớ c cất dùng trong phân tích.

- Axit sunfuric 2.5M: pha 35mL axit sunfuric đậm đặc d = 1.84 thành 250mL bằng nƣớ c cất.

- Dung dịch Amonimolybdat 0.1042M: hòa tan 4.6035g thành 250mL bằng nƣớ c

cất.

- Dung dịch Potassium antimonyl tartrat 8.2mM: hòa tan 0.686g thành 250mL

bằng nƣớ c cất.

- Dung dịch axit ascobic 0.056M: hòa tan 1g thành 100mL







25

- Dung dịch Photpho chuẩn gốc 50mg/L: hòa tan 219.5mg KH2PO4 thành

1000mL

- Dung dịch Photpho làm việc 10mg/L: hút 50mL dung dịch Photpho chuẩn gốc50mg/L, định mức 250mL.

- Dung dịch chuẩn Silic nồng độ 1000mg/L: Hòa tan 4.730g Na2SiO3.9H2O vớ i

nƣớ c cất và định mức thành 1L. Dung dịch chuẩn Si nồng độ 50mg/L đƣợ c pha

từ dung dịch chuẩn 1000mg/L.

2.3. Nội dung thực nghiệm

2.3.1. Khảo sát bướ c sóng tối ưu của phương pháp.

Xác định hàm lƣợ ng photpho bằng phƣơng pháp trắc quang, trƣớ c tiên chúng

ta thực hiện khảo sát phổ hấ p thu của phức màu xanh molypden để xác định bƣớ c

sóng tối ƣu nhất(λmax) của phức. Sau đây tôi tiến hành quét phổ chất chuẩn, các

thành phần trong dung dịch thuốc thử :

Bảng 2.1. Khảo sát phổ hấ p thu của phứ c màu của P và thuố c thử

Bình 1 2

34 _ P PO

C 0.4ppm 1ppm

CH2SO4 0.15M

CAmonimolypdat 4.168 310

M

CK(SbO)C4H4O6.1/2H2O 8.2 510 M

Caxit ascobic 0.056M 4.48 310 M

Nƣớ c cất Định mức thành 50mL

Quét phổ từ 200 – 1000nm







26

Từ dữ liệu quét phổ của phức giữa P_PO43- ta rút ra đƣợc bƣớ c sóng tối ƣu cho

phƣơng pháp.

2.3.2. Khảo sát vai trò của K(SbO)C4H4O6.1/2H2OQua việc tìm hiểu các tài liệu về phƣơng pháp xác định photpho thì đƣợ c biết

antimol thêm vào trong hỗn hợ p thuốc thử không những đóng vai trò làm chất xúc

tác mà còn tham gia vào thành phần phức dị đa màu xanh molypden. Để kiểm

chứng điều này, tôi tiến hành khảo sát ở nồng độ P_PO43- 0.4ppm và 1ppm có và

không có antimon trong quy trình.

Sau khi cho thuốc thử vào các dung dịch chuẩn, chờ các dung dịch này lên

màu ổn định thì tiến hành quét bƣớ c sóng của dung dịch từ 200 – 1000nm nhằm xác

định vai trò của antimon trong quy trình xác định photpho.

2.3.3. Khảo sát ảnh hưở ng của hàm lượ ng H2SO4

Xác định hàm lƣợ ng photpho bằng phƣơng pháp trắc quang, hàm lƣợ ng H2SO4

là yếu tố r ất quan tr ọng, nó ảnh hƣởng đến quá trình tạo màu xanh molypden.

Chúng tôi cần xác định khoảng nồng độ nào mà trong khoảng đó không là thay đổi

cƣờng độ màu của phức chất.

Tôi tiến hành khảo sát ở nồng độ P_PO43- 0.4ppm và 1ppm. Nồng độ H2SO4

thay đổi 0.025M đến 0.4M( tƣơng ứng từ 0.5mL đến 8mL H2SO4 2.5M / 50mL).

Khi tôi tìm đƣợ c giá tr ị nồng độ H2SO4 phù hợ p cho sự tạo màu xanh

molypden thì chúng tôi sử dụng giá tr ị nồng độ H2SO4 này cho các khảo sát tiế p

theo.

2.3.4. Khảo sát ảnh hưở ng của thể tích thuốc thử lên phổ hấp thụ của amoni

molypdat.

Xác đinh hàm lƣợ ng photpho bằng phƣơng pháp trắc quang,chúng tôi cần

khảo sát hàm lƣợ ng thuốc thử amonimolypdat bở i vì nồng độ amonimolypdat ảnh

hƣởng đến khả năng tạo màu xanh molypden.







27

Tôi tiến hành khảo sát ở nồng độ P_PO43- 0.4ppm và 1ppm. Nồng độ

amonimolypdat thay đổi từ 1.042 310 M đến 7.294 310

M( tƣơng ứng thế tích thay

đổi từ 0.5mL đến 3.5mL / 50mL).

Khi chúng tôi xác định đƣợ c nồng độ amonimolypdat phù hợ p cho sự tạo màu

xanh molypden thì chúng tôi sử dụng nồng độ này cho các khảo sát tiế p theo.

2.3.5. Khảo sát ảnh hưởng hàm lượ ng của K(SbO)C4H4O6.1/2H2O

Qua việc tìm hiểu các tài liệu về phƣơng pháp xác định photpho thì đƣợ c biết

antimol thêm vào trong hỗn hợ p thuốc thử không những đóng vai trò làm chất xúc

tác mà còn tham gia vào thành phần phức dị đa màu xanh molypden. Để kiểmchứng điều này:

Tôi tiến hành khảo sát ở nồng độ P_PO43- 0.4ppm và 1ppm. Nồng độ antimon

thay đổi từ 1.64 510 M đến 1.64 410

M( tƣơng ứng thế tích thay đổi từ 0.1mL đến

1mL / 50mL).

Khi chúng tôi xác định đƣợ c nồng độ antimon phù hợ p cho sự tạo màu xanh

molypden thì chúng tôi sử dụng nồng độ này cho các khảo sát tiế p theo.

2.3.6. Khảo sát ảnh hưở ng của tác nhân khử lượ ng axit ascobic

Xác đinh hàm lƣợ ng photpho bằng phƣơng pháp trắc quang, chúng tôi cần

khảo sát hàm lƣợ ng axit ascobic ảnh hƣởng nhƣ thế nào đến độ hấ p thu của dung

dịch, đồng thờ i nhằm đảm bảo cho quá trình khử tạo thành phức màu xanh

molypden xảy ra hoàn toàn.

Tôi tiến hành khảo sát ở nồng độ P_PO4

3-

0.4ppm và 1ppm. Nồng độ axitascobic thay đổi từ 2.24 310

M đến 6.72 310 M( tƣơng ứng thế tích thay đổi từ

2mL đến 6mL / 50mL).

Khi chúng tôi xác định đƣợ c nồng độ axit ascobic phù hợ p cho sự tạo màu

xanh molypden thì chúng tôi sử dụng nồng độ này cho các khảo sát tiế p theo.

2.3.7. Khảo sát ảnh hưở ng của thời gi an đến sự bền màu của phứ c chất







28

Trong phƣơng pháp trắc quang thì cƣờng độ màu của phức chất ổn định trong

một khoảng thờ i gian nhất định. Chính vì vậy khi xác định photpho bằng phƣơng

pháp tr ắc quang chúng tôi cần khảo sát ảnh hƣở ng của thời gian đến sự bền màu của

phức chất.

Tôi tiến hành khảo sát ở nồng độ P_PO43- 0.4ppm và 1ppm theo các điều kiện

đã tối ƣu trên, đem đo quang ở bƣớ c sóng tối ƣu vừa tìm đƣợ c, thờ i gian cách 5 phút

tiến hành đo 1 lần.

2.3.8. Khảo sát khoảng tuyến tính, LOD, LOQ

2.3.8.1. Khoảng tuyến tính

Khoảng tuyến tính của một phƣơng pháp phân tích là khoảng nồng độ ở đó có

sự phụ thuộc tuyến tính giữa đại lƣợng đƣợc đo và nồng độ chất phân tích.

Để khảo sát LOD, LOQ, khoảng tuyến tính ta tiến hành nhƣ sau:

- Pha dung dịch chuẩn P 50ppm. Pha loãng dung dịch này thành dãy dung dịch

chuẩn có nồng độ khác nhau trong khoảng từ 0.02ppm đến 1.8ppm.

- Tiến hành tạo phức vớ i thuốc thử theo điều kiện tối ƣu trên, sau đó đo mật độ

quang A 3 lần đối vớ i mẫu tr ắng và tiến hành đo quang dãy dung dịch ở trên ở

bƣớc sóng đã đƣợ c tối ƣu.

- So sánh mật độ quang tìm ra giá tr ị nồng độ thỏa điều kiện 3 10S

T N

từ đó

tính ra giá tr ị LOD, LOQ.

Khoảng tuyến tính đƣợ c xây dựng từ giá tr ị LOD cho tớ i nồng độ lớ n nhất mà R =0.999.

2.3.8.2. Giớ i hạn phát hiện LOD

Giới hạn phát hiện LOD (limit of detection) là nồng độ mà tại đó giá trị xác

định đƣợc lớn hơn độ không đảm bảo đo của phƣơng pháp. Đây cũng là nồng độ

thấp nhất của chất phân tích trong mẫu có thể phát hiện đƣợc.







29

LOD đƣợc sử dụng để đánh giá độ nhạy của phƣơng pháp phân tích. Phƣơng

pháp có LOD càng thấp thì càng nhạy.

Công thức tính LOD : DSLOD = 3× b

Trong đó :

SD : độ lệch chuẩn giữa các dung dịch nền (mẫu trắng)

2

0i 0

D

(A - A )S =

n -1

b : hệ số góc của phƣơng trình đƣờng chuẩn

2.3.8.3. Giớ i hạn định lượ ng LOQ

Giới hạn định lƣợng LOQ (limit of quantitation) là nồng độ tối thiểu của một

chất trong mẫu thử mà có thể định lƣợng đƣợc bằng phƣơng pháp đã khảo sát và

cho kết quả có độ chụm tốt.

Công thức tính LOQ : DSLOQ = 10× b

Trong đó :

SD : độ lệch chuẩn giữa các dung dịch nền (mẫu trắng)

2

0i 0

D

(A - A )S =

n -1

b : hệ số góc của phƣơng trình đƣờng chuẩn

Để xác định giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lƣợng LOQ của phƣơng

pháp, ta tiến hành đo độ hấp thu quang của 21 mẫu trắng (dung dịch nền) theo quy

trình đã tối ƣu hóa. Xử lý số liệu thống kê ta tính đƣợc độ lệch chuẩn giữa các mẫu

trắng và dựa vào đƣờng chuẩn, ta tính đƣợc giá trị LOD và LOQ theo công thức

nhƣ trên.







30

2.3.9. Khảo sát hiệu suất thu hồi của phương pháp

Hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp đƣợc tính theo công thức:

tt

lt

CH (%) = ×100

C

Trong đó:

H : hiệu suất thu hồi

Ctt : nồng độ P (mg/L) thực tế tính đƣợc từ đƣờng chuẩn

Clt : nồng độ P (mg/L) tính trên lý thuyết 2.3.10. Hiệu suất thu hồi của phương pháp

Hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp đƣợc xác định theo công thức:

Trong đó:

100 x

lt

C H

C

- H: hiệu suất thu hồi (%)

- Cx: nồng độ P_PO43- thực tế thu đƣợc sau khi xác định.

- Clt: nồng độ P_PO43- trên lý thuyết.

Để xác định hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp, tôi tiến hành vớ i quy trình xác

định photpho đã tối ƣu vớ i 3 bình mẫu P_PO43- vớ i nồng độ 0.5ppm.







31

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Khảo sát bƣớc sóng tối ƣu của phƣơng pháp.

Hình 3.1. Phổ hấ p thu của P_PO43-

vớ i thuố c thử

Nhận xét: dựa vào phổ thu đƣợ c trong hình, ta thấy phổ có 2 đỉnh sóng ở

710nm và 890nm, nhƣng ở bƣớ c sóng 890nm ta có giá tr ị độ hấ p thụ A lớn hơn nên

để phƣơng pháp có độ nhạy cao, trong phần thực nghiệm, tôi chỉ khảo sát độ hấ p

thu ở bƣớ c sóng 890nm.

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

400 500 600 700 800 900 1000

A

nm

P_0.4ppm.dsp

P_1ppm.dsp







32

3.2. Khảo sát vai trò của K(SbO)C4H4O6.1/2H2O

Hình 3.2. Phổ hấ p thu của P_PO43-

vớ i thuố c thử có antimon và không có antimon

Nhận xét: dựa vào phổ thu đƣợ c trong hình, ta thấy khi không có antimon thì

phổ của phức dị đa màu xanh chỉ có một cực đại hấ p thu ở bƣớ c sóng 830nm, khác

vớ i phổ ở trên. Điều này cho thấy thành phần phức dị đa màu xanh khi có và không

có antimon là khác nhau.

Nhƣ vậy, tôi lựa chọn quy trình có Sb để thực hiện các khảo sát tiế p theo.

3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của của tỷ lệ [H+]/[Mo]

Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ [H+]/[Mo] ở nồng độ 0.4 mgP/L đƣợc

thể hiện trong bảng 3.1 và hình 3.3.

Bảng 3.1. K ế t quả khảo sát t ỷ l ệ [H + ]/[Mo] ở 0.4mgP/L

[H+]/[Mo] 20 40 60 80 100 120

VH2SO4 0.5mL

VMo 1.79 0.89 0.60 0.45 0.36 0.30

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

500 600 700 800 900 1000

A

nm

P_1ppm.dsp

P 1ppm khong xuc tac Antimon.dsp







33

[H+]/[Mo] 20 40 60 80 100 120

A0 1.260 0.016 0.001 0.000 0.000 0.002

A 3.222 0.412 0.384 0.380 0.315 0.281

∆A 1.962 0.396 0.383 0.380 0.315 0.279

VH2SO4 1.0mL

VMo 3.57 1.79 1.19 0.89 0.71 0.60

A0 0.851 0.020 0.009 0.007 0.007 0.008

A 2.776 0.886 0.393 0.392 0.372 0.349∆A 1.925 0.866 0.384 0.385 0.365 0.341

VH2SO4 1.5mL

VMo 5.36 2.68 1.79 1.34 1.07 0.89

A0 0.632 0.019 0.005 0.005 0.005 0.004

A 2.630 0.511 0.391 0.385 0.379 0.367

∆A 1.998 0.492 0.386 0.380 0.374 0.363

VH2SO4 2.0mL

VMo 7.14 3.57 2.38 1.79 1.43 1.19

A0 0.570 0.004 0.003 0.003 0.005 0.006

A 2.485 0.433 0.383 0.378 0.376 0.378

∆A 1.915 0.429 0.380 0.375 0.371 0.372

VH2SO4 3.0mL

VMo 10.71 5.36 3.57 2.68 2.14 1.79

A0 0.560 0.003 0.002 0.002 0.003 0.006

A 2.727 0.987 0.390 0.384 0.369 0.348

∆A 2.167 0.984 0.388 0.382 0.366 0.342







34

[H+]/[Mo] 20 40 60 80 100 120

VH2SO4 4.0mL

VMo 14.29 7.14 4.76 3.57 2.86 2.38

A0 0.270 0.012 0.002 0.002 0.003 0.002

A 1.417 0.405 0.392 0.384 0.375 0.354

∆A 1.147 0.393 0.390 0.382 0.372 0.352

Hình 3.3. K ế t quả khảo sát t ỷ l ệ [H + ]/[Mo] ở 0.4 mgP/L

Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ [H+]/[Mo] ở nồng độ 1 mgP/L đƣợc thể

hiện trong bảng 3.2 và hình 3.4.

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

0 20 40 60 80 100 120 140

pH = 1.18 pH = 0.97 pH = 0.76

pH = 0.66 pH = 0.50 pH = 0.40







35

Bảng 3.2. K ế t quả khảo sát t ỷ l ệ [H + ]/[Mo] ở 1 mgP/L

[H+]/[Mo] 20 40 60 80 100 120

VH2SO4 0.5mL

VMo 1.79 0.89 0.60 0.45 0.36 0.30

A0 1.330 0.004 0.003 0.003 0.003 0.001

A 2.897 0.782 0.764 0.760 0.731 0.626

∆A 1.567 0.778 0.761 0.757 0.728 0.625

VH2SO4 1.0mLVMo 3.57 1.79 1.19 0.89 0.71 0.60

A0 0.854 0.005 0.002 0.000 0.002 0.001

A 2.359 0.803 0.769 0.764 0.761 0.662

∆A 1.505 0.798 0.767 0.764 0.759 0.661

VH2SO4 1.5mL

VMo 5.36 2.68 1.79 1.34 1.07 0.89

A0 0.659 0.004 0.002 0.001 0.002 0.002

A 3.256 0.788 0.770 0.766 0.742 0.733

∆A 2.597 0.784 0.768 0.765 0.740 0.731

VH2SO4 2.0mL

VMo 7.14 3.57 2.38 1.79 1.43 1.19

A0 0.589 0.009 0.007 0.001 0.001 0.002

A 2.938 0.913 0.781 0.777 0.770 0.719

∆A 2.349 0.905 0.774 0.776 0.769 0.717

VH2SO4 3.0mL

VMo 10.71 5.36 3.57 2.68 2.14 1.79







36

[H+]/[Mo] 20 40 60 80 100 120

A0 0.540 0.177 0.009 0.004 0.004 0.003

A 3.092 0.939 0.770 0.766 0.750 0.739

∆A 2.552 0.762 0.761 0.762 0.746 0.736

VH2SO4 4.0mL

VMo 14.29 7.14 4.76 3.57 2.86 2.38

A0 0.350 0.263 0.007 0.001 0.001 0.001

A 3.002 1.116 0.771 0.766 0.756 0.741∆A 2.652 0.853 0.764 0.765 0.755 0.740

Hình 3.4. K ế t quả khảo sát t ỷ l ệ [H + ]/[Mo] ở 1 mgP/L

Dựa vào hình và k ết quả khảo sát ta thấy có các trƣờ ng hợ p sau:

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 20 40 60 80 100 120 140

pH = 1.18 pH = 0.97

pH = 0.76 pH = 0.66

pH = 0.5 pH = 0.4







37

[H]/[Mo] < 50 độ hấp thu A của dung dịch cao và không ổn định.

50 < [H]/[Mo] <80 độ hấp thu A của dung dịch tƣơng đối ổn định.

80 < [H]/[Mo] < 120 độ hấp thu A của dung dịch có chiều hƣớng giảm, có

thể trong khoảng tỉ lệ này thì phản ứng xảy ra không hoàn toàn.

Nhƣ vậy, tỉ lệ [H]/[Mo] nằm trong khoảng 50 – 80 và giá tr ị pH của dung dịch

khoảng 0.76 là tối ƣu cho quá trình, nên trong các khảo sát tiế p theo em sẽ cố định

[H]/[Mo] =70 và [H] là 0.3N( 3mL H2SO4 5N/ 50 mL thể tích cuối).

3.4. Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng amoni molypdat

Bảng 3.3. K ế t quả khảo sát ảnh hưở ng của hàm lượ ng amoni molypdat

Thể tích thuốcthử (Vml )

Cthuốc thử Mật độ quang A

CP_0.4ppm CP_1ppm

0 0 0 0

0.5 1.042 310 0.008 0.012

1 2.084 310 0.280 0.730

1.5 3.126 310 0.286 0.734

2 4.168 310

0.289 0.736

2.5 5.21 310

0.290 0.736

3 6.252 310

0.290 0.736

3.5 7.294 310 0.290 0.736

Vẽ biểu đồ để chọn lƣợ ng thuốc thử tối ƣu.







38

Hình 3.5. K ế t quả khảo sát hàm lượ ng amoni molybdat

Nhận xét: khi thể tích amoni molypdat thấ p thì giá tr ị mật độ quang thấ p,

chứng tỏ lƣợng amoni molypdat không đủ để phức màu xanh molypden hình thành.

Khi hàm lƣợ ng amoni molypdat > 0.1042M thì dung dịch đủ lên màu và giá tr ị

mật đô quang tƣơng đối ổn định , do khi thể tích molypdat đủ thì phức hình thành

hoàn toàn nên đạt giá tr ị mật độ quang cực đại. Tôi nhận thấy r ằng amoni molypdatdƣ không ảnh hƣởng đến độ hấ p thu của dung dịch.

Chúng tôi chọn thể tích amoni molypdat là 2mL là đủ để lên màu cho các khảo

sát tiế p theo.

3.5. Khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợng của (KSbO)C4H4O6.1/2H2O

Bảng 3.4. K ế t quả khảo sát ảnh hưở ng của hàm lượ ng (KSbO)C 4 H 4O6 .1/2H 2O

Thể tích Sb (Vml ) CSb (M) Mật độ quang A

CP_0.4ppm CP_1ppm

0.1 1.64 10 -5 0.213 0.406

0.2 3.28 10 -5 0.226 0.559

0.3 4.92 10 -5 0.252 0.628

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.50.6

0.7

0.8

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

A

VmL0.4ppm 1.0ppm







39

0.4 6.56 10 -5 0.255 0.73

0.5 8.2 10-5 0.288 0.735

0.6 1.148 10-4 0.257 0.731

0.7 2.46 10 -4 0.257 0.728

0.8 1.312 10-4 0.255 0.726

0.9 1.476 10-4 0.235 0.722

1 1.64 10 -4 0.213 0.711

1.5 2.46 10 -4 0.210 0.710

2 3.28 10 -4 0.205 0.709

Hình 3.6. K ế t quả khảo sát ảnh hưở ng của hàm lượ ng (KSbO)C 4 H 4O6 .1/2H 2O

Khi hàm lƣợ ng Sb thấ p( nhỏ hơn 8.2mM) thì độ hấ p thụ A không cao, và giá

tr ị này tăng dần khi tăng hàm lƣợ ng antimon.

K hi hàm lƣợng này đủ lớn thì độ hấ p thụ A không thay đổi.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 0.5 1 1.5 2 2.5

A

VmL0.4ppm 1.0ppm







40

Do đó, tôi sử dụng hàm lƣợng antimon là 8.2mM( tƣơng đƣơng V = 1mL) cho

các khảo sát tiế p theo.

3.6. Khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợng của tác nhân khử axitascobic

Bảng 3.5. K ế t quả khảo sát ảnh hưởng hàm lượ ng của tác nhân khử axit ascobic

Thể tích axit ascobic

(VmL)Cascobic

Mật độ quang A

CP_0.4ppm CP_1ppm

0.5 5.6 10-4

0.256 0.701

1 1.12 10-3 0.276 0.710

2 2.24 10-3 0.280 0.728

2.5 2.8 10-3 0.284 0.731

3 3.36 10-3 0.286 0.732

3.5 3.92 10-3 0.286 0.733

4 4.48 10-3 0.289 0.736

4.5 5.04 10-3 0.290 0.738

5 5.6 10-3 0.291 0.738

5.5 6.16 10-3 0.291 0.739







41

Hình 3.7. K ế t quả khảo sát hàm lượ ng của tác nhân khử axit ascobic

Nhận xét: Khi hàm lƣợ ng axit ascobic thấ p thì giá tr ị mật độ quang A thấ p, giá

tr ị này tăng khi hàm lƣợng axit ascobic tăng. Chứng tỏ khi hàm lƣợ ng thấ p có thể

quá trình khử tạo thành phức màu xanh molypden không đƣợ c hoàn toàn.

Khi hàm lƣợ ng ascobic > 3.36 10-3

thì giá tr ị mật độ quang A tƣơng đối ổnđịnh và hầu nhƣ không tăng.

Nhƣ vậy, chúng tôi có thể k ết luận r ằng hàm lƣợng axit ascobic dƣ không ảnh

hƣởng đến độ hấ p thụ A của dung dịch. Theo khảo sát thì thể tích ascobic đủ cho

quá trình khử là 4mL.

3.7. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian đến sự bền màu của phức

chất Bảng 3.6. K ế t quả khảo sát ảnh hưở ng của thời gian đế n sự bề n màu của phứ c chấ t

Thờ i gian (phút )Mật độ quang A

CP_0.4ppm CP_1ppm

0 0.280 0.701

5 0.286 0.738

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 1 2 3 4 5 6

A

VmL0.4ppm 1.0ppm







43

3.8. Kết quả khảo sát LOD, LOQ, khoảng tuyến tính

Bảng 3.7. K ế t quả khảo sát ảnh hưở ng LOD,LOQ

STT A blank Ai – Amin

1 0.012 0

2 0.015 0.003

3 0.013 0.001

4 0.013 0.001

5 0.014 0.002

6 0.013 0.0017 0.012 0

8 0.015 0.003

9 0.015 0.003

10 0.013 0.001

11 0.014 0.002

12 0.014 0.00213 0.013 0.001

14 0.013 0.001

15 0.013 0.001

16 0.013 0.001

17 0.012 0

18 0.013 0.001

19 0.015 0.003

20 0.014 0.002

21 0.014 0.002

Dựa vào k ết quả bảng 3.7, tính đƣợ c giá tr ị LOD, LOQ cho quy trình nhƣ sau:

433* 3*9.5 10

3.95 100.7211

LOD ppmb







44

410 * 10 *9.5 10

0.0130.7211

LOQ ppmb

Bảng 3.8. K ế t quả khảo sát xây d ự ng khoảng tuyế n tính

Tính hệ số tƣơng quan R cho hai đại lƣợng tƣơng quan là độ hấ p thu và nồng

độ của dung dịch

Bảng 3.9. K ế t quả hệ số tương quan

Khoảng nồng độ P_PO43-

(mg/L) N R

0.02 – 1.8 14 0.9969

0.02 – 1.6 13 0.9996

0.02 – 1.4 12 0.9998

0.02 – 1.2 11 0.9998

STT VP_10ppm(mL) CP A

1 0.1 0.02 0.010

2 0.2 0.04 0.03

3 0.4 0.08 0.057

4 0.6 0.12 0.089

5 0.8 0.16 0.1156 1 0.2 0.144

7 2 0.4 0.289

8 4 0.8 0.577

9 5 1 0.736

10 6 1.2 0.887

11 7 1.4 1.015

12 8 1.6 1.129

13 10 1.8 1.156







45

0.02 – 1 10 0.9998

N: số điểm trong khoảng nồng độ dung dịch đo đƣợ c

Nhận xét: qua bảng trên, ta thấy có 4 khoảng nồng độ có R > 0.999 tuân theo

định luật Lambert – beer. Vậy chọn khoảng tuyến tính cho phƣơng trình hồi quy là

0.02 – 1.6mg/L. Đồ thị đƣợ c biểu diễn:

Hình 3.9. Khoảng tuyến tính tuân theo định luật Lambert – beer

3.9. Khảo sát ảnh hƣởng của ion cản trở Silic

K ế t quả khảo sát ảnh hưở ng của ion cản tr ở Silic qua quét phổ







46

Hình 3.10. K ế t quả khảo sát ảnh hưở ng của ion cản tr ở Silic qua quét phổ

Bảng 3.10. K ế t quả khảo sát ảnh hưở ng của ion cản tr ở Silic

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

400 500 600 700 800 900 1000

A

nm

P_0.4ppm.dsp

P_1ppm.dsp

Si_10ppm.dsp

Si_15ppm.dsp

VSi 50mg/L Mật độ quang A

CP_0.4ppm CP_1ppm

0 0.289 0.736

1 0.290 0.737

2 0.291 0.738

3 0.292 0.739

4 0.293 0.740

5 0.294 0.741

6 0.299 0.745

7 0.304 0.769

8 0.345 0.850

10 0.3688 0.921







47

Hình 3.11. K ế t quả khảo sát ảnh hưở ng của ion cản tr ở Silic qua quét phổ ở P_0.4

ppm

15 0.4488 1.106







48

Hình 3.12. K ế t quả khảo sát ảnh hưở ng của ion cản tr ở Silic qua quét phổ ở P_1

ppm

Nhận xét: Khi hàm lƣợ ng Si < 5 ppm gây ảnh hƣởng không đáng kể đến quy

tr ình xác định.

Khi hàm lƣơng Si > 5 ppm thì có sự ảnh hƣởng đáng kể, phức của Si vớ i thuốc

thử có sự hấ p thu một phần ở 890nm của phức photpho vớ i thuốc thử, làm tăng độ

hấ p thu.

Nhƣ vậy có thể k ết luận r ằng, nếu hàm lƣợ ng Si > 5ppm thì sẽ gây ảnh hƣở ng

đến quy trình xác định photpho.

3.10. Hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp

Tƣơng tự nhƣ phần 3.3.8, phƣơng trình hồi quy có dạng: y = bx + a

Trong đó: y: mật độ quang

x: nồng độ







49

a, b: hệ số

Phƣơng trình hồi quy có dạng: y = 0.7211x + 0.0013

Vớ i y là độ hấ p thu ở 890nm

x là nồng độ P_PO43-(mg/L)

Bảng 3.11. K ế t quả hiệu suấ t thu hồi

STT A890nm Nồng độ

(mg/L)

Hiệu suất

H(%)

K ết quả (%)

(%) H

Lần 1 0.347 0.480 96

96.67Lần 2 0.351 0.484 96.8

Lần 3 0.352 0.486 97.2







50

KẾT LUẬN

Sau thờ i gian thực hiện đề tài “Khảo sát và tối ƣu hóa quy trình xác định photpho

trong nƣớ c lợ bằng phƣơng pháp so màu xanh molybden” em đã thu đƣợ c k ết quả: - Bƣớ c sóng tối ƣu của phƣơng pháp là max=890 nm.

- pH tối ƣu cho phƣơng pháp là 0.76

- Thời gian tối ƣu cho phản ứng là sau 10 phút

- Đã xây dựng đƣợc đƣờng chuẩn cho phƣơng pháp trắc quang, xác định đƣợ c

LOD, LOQ và khoảng tuyến tính của phƣơng pháp. Với các số liệu trên, chúng tôi hy vọng sẽ đóng góp phần nào đó vào những kiến

thức trong ngành hóa phân tích và là nguồn tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu

liên quan.







51

KIẾN NGHỊ

Từ những kết quả nghiên cứu và khảo sát trên, em xin đƣa ra 1 số hƣớng phát triển

mới của đề tài:

Vì thời gian có hạn và điều kiện cho phép nên trong quy trình khảo sát , tối ƣu hóa

quy trình xác định Photpho bằng phƣơng pháp so màu xanh Molybden , em chƣa tối

ƣu đƣợc cách loại bỏ ảnh hƣởng các yếu tố đến quy trình phân tích nhƣ loại bỏ ảnh

hƣởng của Silic bằng axit tataric để quá trình lên màu không bị ảnh hƣởng.

Vì vậy, em hi vọng sẽ có điều kiện tốt hơn để có thể hoàn thiện quy trình một cách

tối ƣu nhất.







52

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1]. Nguyễn Tinh Dung, Hóa học phân tích – Phần 2 : các phản ứng ion trong

dung d ịch nước, NXB Giáo dục, 2010.

[2]. Nguyễn Thị Hoa, luận văn thạc sĩ Khoa học - hóa học, trƣờng đại học Khoa

Học Tự Nhiên, đại học quốc gia TP.HCM, 2005.

[3]. Trần Thị Ngọc Diệu, Giáo trình Phân tích môi trường , trƣờng Đại học Công

Nghiệp TP. HCM, 2008.

[4]. Trần Tứ Hiếu, Phƣơng pháp trắc quang – phổ hấp thu UV – Vis, NXB Đại học

Quốc gia Hà Nội, 2008.

Tiếng Anh

[1]. Standard methods for the examination of water and wastewater, 4500 –

Phosphorous.







PHỤ LỤC

Phụ l ục 1. Phổ hấ p thu của P – PO43-

Spectrum: P_0.4ppm.dspDescription:Operator: trung\userCreated: 27/05/2014 4:07:16 PMSpectrophotometer: GENESYS 10S UV-VisSerial number: 2L9R196206Firmware: 4.005Baseline: 27/05/2014 4:01:19 PM

6/30/2014 8:55:15 PM VISIONlite Page 1 of 1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

400 500 600 700 800 900 1000

A

nm

P_0.4ppm.dsp

P_1ppm.dsp








trong môi trườ ng axit và trung tính

Spectrum: P_1ppm.dspDescription:Operator: trung\userCreated: 27/05/2014 4:05:02 PMSpectrophotometer: GENESYS 10S UV-VisSerial number: 2L9R196206Firmware: 4.005Baseline: 27/05/2014 4:01:19 PM


0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

400 500 600 700 800 900

A

nm

P_1ppm.dsp

P_1ppm_tt.dsp








trong môi trườ ng axit và các chấ t có trongdung d ịch

Spectrum: P_0.4ppm.dsp

Description:Operator: trung\userCreated: 27/05/2014 4:07:16 PMSpectrophotometer: GENESYS 10S UV-VisSerial number: 2L9R196206Firmware: 4.005Baseline: 27/05/2014 4:01:19 PM

7/1/2014 12:54:41 AM VISIONlite Page 1 of 1

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

400 500 600 700 800 900 1000

A

nm

P_0.4ppm.dsp

P_1ppm.dsp

ascorbic.dsp

Sb.dsp

Mo.dsp








trong môi trườ ng axit và phổ hấ p thu của P – PO4

3-không có antimon

Spectrum: P_1ppm.dspDescription:Operator: trung\userCreated: 27/05/2014 4:05:02 PMSpectrophotometer: GENESYS 10S UV-VisSerial number: 2L9R196206Firmware: 4.005Baseline: 27/05/2014 4:01:19 PM


0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

500 600 700 800 900 1000

A

nm

P_1ppm.dsp

P 1ppm khong xuc tac Antimon.dsp








trong môi trườ ng axit và phổ hấ p thu của ioncản tr ở SiSpectrum: P_0.4ppm.dspDescription:Operator: trung\userCreated: 27/05/2014 4:07:16 PMSpectrophotometer: GENESYS 10S UV-VisSerial number: 2L9R196206Firmware: 4.005Baseline: 27/05/2014 4:01:19 PM


0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

400 500 600 700 800 900 1000

A

nm

P_0.4ppm.dsp

P_1ppm.dsp

Si_10ppm.dsp

Si_15ppm.dsp







WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

khảo sát và tối ưu hóa quy trình xác định photpho bằng phương pháp so màu xanh...

Documents